DCS控制系统维护检修规程.doc

DCS控制系统维护检修规程 1 目的 DCS自动控制系统是由自身的软、硬件以及操作台盘及现场仪表（变送器、测量仪表、电缆及执行机构等）组成的有机整体。避免系统中任何一个环节出现问题导致系统部分功能失效或引发控制系统故障，甚至导致生产停车等事故，维护正常生产。 2 系统组成 DCS控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程网络组成。 2.1工程师站是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台和系统维护工具。通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统，具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、组态操作、流程图画面组态、报表程序编制等。而使用系统的维护工具软件实面过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。 2.2操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程控制监控管理任务的环境。 2.3控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能，控制站冗余配置。 2.4过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，网络冗余设计。 3 系统日常维护 3.1日常巡检内容： 每天必须进行巡回检查，检查内容包括： 3.1.1向当班工艺人员了解DCS的运行情况； 3.1.2 查看“故障诊断”画面，检查有无故障现象； 3.1.3 检查控制站各卡件指示灯有无异常； 3.1.4 检查控制室温度及空调运行情况（1824）； 3.1.5 检查控制站机柜及操作柜散热风扇运行情况。 32控制站的定期维护管理及测试： 3.2.1控制室与操作室的维护管理 3.2.2保证控制室及操作室的照明符合要求（安装日光灯进行采光）； 3.2.3检查操作室与控制室的温度及湿度和空调的运行情况，并应特别注意控制机柜的卡件等电子设备有无出现水珠或凝露现象； 3.2.4检查有无腐蚀性气体腐蚀设备与过多的粉尘堆积的现象，操作台及控制机柜的风扇滤网应定期拆洗，建议每月更换、拆洗一次； 3.2.5 检查操作室、控制室受电磁干扰情况和振动情况。 3.2.2计算机的维护管理 3.2.2.1文明操作，爱护设备，保持清洁，防灰防水； 3.2.2.2不可强制性关闭计算机电源； 3.2.2.3键盘与鼠标操作须用力恰当，轻拿轻放，避免尖锐物刮伤表面； 3.2.2.4 显示器应远离热源，保证显示器通风不被他物挡住； 3.2.2.5在进行计算机信号电缆、通讯电缆连接或拆除时，请确认计算机电源开关处于“关”状态。 3.2.2.6严禁使用非正版的微软公司视窗操作系统软件。 3.2.2.7系统维护人员应谨慎使用外来软盘或光盘，防病毒侵入。 3.2.2.8系统维护人员应做好系统所需的各种驱动软件的硬盘备份。 3.2.2.9系统维护人员应做好控制子目录文件（组态、流程图、SCX语言、图形化编程等）、各自控制回路的PID参数、调节器的正反作用等系统数据的硬盘备份记录工作，同时要求采用书面、软盘、光盘等进行备份；对系统组态、控制参数作必要修改后，系统维护人员应及时做好记录及备份更新工作。 3.2.3 控制站的维护管理 3.2.3.1 控制站的任何部件在任何情况下严禁擅自改装、拆装； 3.2.3.2 每星期至少进行一次定期检查，检查内容为： a)检查所有控制站的卡件是否工作正常，有无故障显示（FAIL灯亮）； b)检查各机柜电源箱是否工作正常，电源风扇是否工作； c)检查系统接地（包括操作站、控制站等），防雷接地装臵是否符合标准要求。 3.2.3.3 正常运行时，关闭控制柜柜门。 3.2.4 DCS系统网络的维护管理 3.2.4.1在进行例行检查时，应注意SCnet网络部件需严格按照网络标识与网络连接图进行连接，避免将A网的网络部件接入B网或将B网的网络部件接入A网。 3.2.4.2应对网络部件及网络连接状态进行定期检查，检查内容为： a)检查各操作站网卡指示灯状态是否正常； b)检查主控卡的LED-A（A网工作指示灯）、LED-B（B网工作指示灯）指示灯是否正常； c)检查控制站的数据转发卡是否工作正常； d)检查I/O卡件以及数据转发卡的COM指示灯（通讯指示灯）是否正常； e)检查集线器、交换机通讯指示是否正常； f)检查Scnet网络的双绞线的各接头连接是否可靠正常，检查SBUS网络的SBUS各接头连接是否可靠正常； g)检查监控软件的系统“故障诊断”画面中是否有提示通讯故障。 3.2.5 UPS的维护管理 3.2.5.1 UPS应定期进行检查，检查内容为： a)检查UPS电池组电压是否达到额定值； b)检查UPS输入/输出电压是否达到额定值； c)检查UPS的LED状态指示灯是否正常。（此部分由电气执行） 3.2.5.2应定期对UPS进行断电测试及放电： a)通过断开UPS交流进线，测试UPS电池供电能力； b)保持电池供电，至电池即将释放完止； c)建议每月对UPS实施放电操作一次。 （此部分由电气执行，作参考） 3.2.5.3 UPS正常工作电压220VAC（+_5%）.。进行停电检修时，务必由专业技术人员进行操作。 3.2.6 DCS系统的冗余测试 大修或者其它原因停车时，可对系统各电源、卡件进行冗余测试： 3.2.6.1供电冗余测试： 供电冗余包括交流供电冗余和直流供电冗余。 a)交流供电冗余测试：分别断开冗余交流220VAC进线的一路，系统有一半的交流供电回路失电，检查系统是否仍然可以正常工作。 b)直流供电冗余测试：先断开1、3、5电源箱电源，测量每一个机笼母板电源端子上5V、24V的电压；通上1、3、5电源箱电源，再断2、4、6电源箱电源，再测量每一个机笼母板电源端子上5V、24V的电压。电源箱5V输出电压应在5.10V5.25V之间，电源箱24V输出电压应在23.00V25.00V之间，如果电压偏差较大应及时检查处理，否则会影响卡件的正常工作。 （此部分作参考） 3.2.6.2卡件冗余测试：通过带电拔插互为冗余的卡件，检查是否正常。（如果拔出主控卡或数据转发卡并插回后，应等数据拷贝完成后才可以拔另一块卡件（约需10秒），否则在生产过程中会造成严重后果） （此部分作参考） 3.2.6.3 通信冗余测试： a) 断开主控卡上1#通讯线，利用下载组态功能测试是否正常，正常则表明2#通讯网络正常，同理可测试1#通讯网络； b) HUB冗余测试：断开1#BUB电源，操作站故障诊断应显示“0”故障，数据刷新正常，则2#HUB正常，同理可测试另一HUB； c) 操作站网卡冗余测试：先断开操作站两网卡中的一根网线，故障诊断应显示1#或2#网线故障，同时数据刷新应保持正常。 （此部分作参考） 4 组态规范 4.1 组态文件的规范： 组态文件的存放位置必须在工程师站或操作站的“D：DCSDATA”目 录里，组态完成后，使用“组态软件”的“命令对组态进行备份，备份目的地一般选择“F：”盘，也可以选择其它移动储存介质（如移动硬盘、U盘、刻录光盘）。 4.2 组态的下载： 4.2.1组态修改并编译正确后，应视情况将组态下载。如果DCS控制的生产装置正在运行，则应考虑离线下载和在线下载： 4.2.1.1离线下载：生产装置停止运行后的下载 当修改了组态内容中的“主机设置”、“I/O输入”设置中的“数据转发卡”、“I/O卡件”、“I/O点”、“常规回路”以及“自定义控制算法”中的自定义语言组态，特别是涉及到联锁装臵的开关量回路组态时，必须采用离线下载。 4.2.1.2在线下载：生产装置正在运行时的下载 a) 组态未作修改； b) 修改位号名、描述、单位； c) 修改位号量程、信号类型、补偿、累积、描述、报警、滤波等； d) 修改流程图、控制分组、报表定义； e) 修改趋势定义等。 4.2.2以下几种修改组态后，只须编译正确后即可传送，无须下载： a) 增加、减少、修改流程图； b) 增加、减少、修改报表； c) 增加、减少、修改操作分组、数据一览、总貌画面； d) 增加、减少、修改了历史趋势组态。 4.2.3修改组态并下载时必须取得车间工艺人员的认可，下载时应将调节器“自动”打到“手动”，“联锁”解除，下载完毕后，再恢复。 4.3 组态的传送 4.3.1对组态进行的任何修改，都应将组态“传送”至各操作站，以保 证操作站的运行组态与主控卡保持一致。 4.3.2组态传送时，应首先注意各操作站的监控软件正在运行当中。 4.3.3被传送组态的操作站在组态传送期间，应提醒操作员暂时停止画面操作，否则可能会发生传送失败的情况。 4.4.4组态传送时，务必使得工程师站以及各操作站的软件处于运行状态。 5 检修： DCS系统使用一定年限后，由于工业现场环境恶劣，如灰尘多、经常有腐蚀性气体等，容易造成元件的老化、损坏等情况，可能导致系统通讯不畅，信号偏移等故障，因此，必须定期（与全厂大修同步）对系统进行全面地维护和检测，清除系统中可能存在的隐患，保证DCS系统的长期稳定运行。 5.1 检修内容： 5.1.1硬件的吹扫和清洗 a) 将计算机内的可拆卸部件、各散热风扇的滤网、各I/O卡件进行吹扫和清洗； b) 将各控制站内的部件，包括主控卡、I/O卡件、机笼、各通讯卡件进行吹扫和清洗。 5.1.2接地系统的检修： a) 对各接地端子进行检查，各操作站的接地进行检查； b) 各控制站（电源、机笼）接地检查； c) 对地电阻的测试，建议采用“钳式”接地电阻测量仪。 5.1.3上电检测： a) 完成吹扫和清洗后，检查供电电源是否满足要求； b) 对系统硬盘硬件作全面检查； c) 对系统软件及组态软件作全面检查； d) 检查所有控制回路的PID参数及其他需要记录的参数； e) 检查SBUS通讯是否通畅。 5.1.4系统综合功能检查： 重新上电后，检查并确认系统网络及卡件工作正常，对I/O通道进行精度测试（使用过程效验仪）。 6 常见故障检修： 6.1 如何判断系统发生故障： 6.1.1 观察监控软件的系统故障指示灯，当系统故障指示灯红/绿交替闪烁并发出报警声响时，说明系统发生了故障； 6.1.2 查看监控软件的“故障诊断”画面，当DCS发生故障时，“故障诊断”画面将以红色闪烁的标识故障发生的位臵以及故障具体信息，并在“故障诊断”中将故障信息记录到历史故障信息中； 6.1.3 通过使用“故障分析”软件进行故障分析，它可以进行I/O通道的故障分析； 6.1.4检查各主控卡、数据转发卡、I/O的故障指示灯“FAIL”灯的情况，当卡件“FAIL”灯亮时，说明该卡件发生了故障； 6.1.5 通过其他可察觉异常情况判断系统是否发生故障，如实时监控的数据刷新明显太慢，操作站的监控软件响应速度明显下降等。 6.2 主控卡故障判断及处理 故障特征 故障原因 排除方法 FAIL灯常亮 主控卡组态丢失 重新下载组态 FAIL灯与RUN灯同时亮、同时灭 组态地址与主控卡物理地址不一样 下装组态或检查主控卡地址设臵开关 FAIL灯与RUN灯 均匀闪烁 通信控制器未工作 检查通信控制器 FAIL灯与RUN灯同时亮，但FAIL灯先灭，RUN灯后灭 两个网络 通信接口故障 检查相关网线 FAIL灯先亮，同时灭，RUN灯后亮，同时灭 主控卡网络通信接口有个出现故障 检查相关网线 COM灯灭或闪烁 主控卡通信故障，物理层存在问题 检查网络的物理层如阻抗匹配，线路断路或短路，端口驱动电路等 FALL、STOBY、RUN不按规定的周期快速闪烁 下装的用户程序运行超时 或下装了被破坏的组态信 息 重新下载正确的组态信 息 FALL灯均匀闪烁，RUN灯均匀闪烁 通信网络0#、1#总线交错 调换网线 6.3 数据转发卡故障判断及处理 故障特征 故障原因 排除方法 所有COM灯不亮，且FAIL灯均匀闪烁 卡件地址与组态不一致， 存在地址冲突 检查地址设臵及组态 FAIL灯常亮 1.卡件硬件故障 2.某I/O卡件故障 1.更换数据转发卡 2.更换I/O卡件 COM灯呈缓慢闪烁状态 通信不正常，属硬件故障 更换卡件 COM灯正常闪烁，I/O卡件COM灯不亮 如果I/O卡件异常，为正 常现象；如果I/O卡件完 好，则数据转发卡已出现 硬件故障 更换卡件 6.4 I/O卡件故障判断及处理 故障特征 故障原因 排除方法 FAIL灯常亮 卡件硬件上有故障 更换卡件 COM灯暗 I/O槽位没有组态或槽位有故障对I/O槽位进行组态或者更换槽位 FAIL灯闪烁 CPU芯片未插好 重插板卡CPU 某点信号显示不正 确 组态中信号量程设臵不正确； 配电跳线未设臵正确； 信号的接线端子正负端接 反； 不配电的信号与配电的信号在一块卡件上； 信号线路有问题； 卡件本身硬件故障。 重新设臵； 检查配电跳线； 调线； 重新组态，将配电与 不配电信号分开； 检查仪表线路； 更换卡件。 6.5 Scnet网络故障判断及处理 根据6.1、6.2中提到的各个故障判断方法，可以判断出Scnet网络的工作状态，根据不同的故障现象，可分别进行处理。 6.6 DCS的供电系统故障判断及处理 故障现象 故障原因 处理方法 UPS自动切入电池供电，系统工作正常 ，外部供电系统断电 检查外部供电系统 系统断电，UPS报警 UPS故障 切除UPS，恢复供电； 检查UPS 某个操作站电脑断电 空开额定电流太小，空开跳闸； 电脑电源线路短路 更换空开； 检查短路点 7 维护及检修安全注意事项 7.1 维护及检修必须由两人以上作业。 7.2 对可能导致工艺参数波动的作业，必须事先取得工艺人员的认可，并采取相应的安全措施。 7.3 检修供电系统故障时，原则上应断电后作业，断电后UPS电池仍然会产生高电压，应注意安全。 7.4 拆卸及安装卡件时，必须配戴防静电腕带，防止静电损坏卡件。 7.5 拆除接线时，必须做好标识，并注意线头绝缘防护。 7.6 检修完成后，与工艺联系进行联动试验或投入联锁。