摘要:筆者通過大量的調查與探究可知，DCS系統有較高的安全性、靈活性以及可靠性，它在國內石油與化工行業都獲得了廣泛的推廣及運用。本文將DCS系統設為論述基礎，詳細探究了它在運行時可能發生的故障，并且還以DCS系統當前頻發的故障為切入口，擬定了極具針對性的解決對策及方案，希望能為相關從業人員的工作開展提供理論支持。

　　關鍵詞：DCS系統;系統;對策

　　引言：通常來說，運用于化工廠的控制系統回路多、穩定性高、控制方案較為復雜，因此DCS系統在當今的化工行業獲得了廣泛的推廣及運用。然而科學技術猶如雙刃劍，如果DCS系統發生故障，就會給工廠的有序運行與安全生產帶來嚴重的影響，甚至會引發多起安全事故。本文以筆者的自身經驗為基礎，結合相關文獻與資料的闡述與記錄，希望能為DCS系統的有序、安全運行貢獻一份力量。

　　化工師評職知識：化工安全的高級職稱評審條件

　　1DCS系統的構成分析

　　DCS系統的實際組成較為靈活，一般來說，DCS系統有5個關鍵的組成要素：I/O板、操作站、圖形和編程軟件、控制器以及通訊網絡。在該系統當中I/O板屬于數據傳輸載體，它在系統的實際運行中要將系統同現場儀表有效連接起來，控制器也是DCS系統當中的關鍵組件。操作站是人機接口界面，它的主要功能就是報警、操作以及顯示畫面。在DCS系統中，通訊系統是骨架，在該系統運行時它要負責關鍵數據的輸送，它與DCS系統的實際工作效率直接相關，而且還在某種程度上決定系統的實際性能。在DCS系統運行中，圖形與編程軟件屬于前提與基礎，它是該系統有序運行的基礎保證。

　　從結構層面來剖析該系統，DCS系統是由過程級、管理級以及操作級組成的。在此，過程級也就是功能實現領域，其中囊括了控制站、I/O單元以及現場儀表。操作級在系統運行時負責系統的操作及組態，換句話說，該層次囊括了操作員站以及工程師站。

　　2化工廠DCS系統現有故障

　　2.1各種供電系統故障

　　本文提及的供電系統是由承擔UPS供電任務的220V電源以及承擔控制單元、散熱風扇、端子排以及卡件供電任務的直流回路共同組成的。此種故障在系統實際運行中較為嚴重，它與其余類型的故障不同，它的影響范圍遠超某單個或是幾個單元，它會造成整個系統發生掉電情況，影響系統工作。筆者就遭遇過類似事故，事故大體過程如下：存放于機柜內的一臺散熱風扇燃燒造成系統內220V供電空開發生越級跳閘情況，進而引發全部機柜完全失電。在DCS系統的實際運行當中，與之相類似的故障較多，比如24V的直流電源發生損壞、UPS跳閘、柜內的空開損壞以及UPS燒毀等。

　　2.2控制器、卡件、操作員站等硬件故障

　　此類故障若發生在DCS系統的實際運行中，就可能導致某些控制監視功能完全失效，嚴重時還可能導致連鎖觸發，造成全系統的停車，會給化工廠帶來嚴重的危害。當然，有時候卡件故障不是指此卡件全部失效，而是某個通道出現了故障。

　　2.3軟件故障

　　通常來說，軟件故障多發生于新修改或者下裝組態當中，與此同時，新投入運行的系統在長時間的運轉中也可能會發生此類故障。然而，偶爾也會出現在運行較久的系統當中。軟件故障出現的原因有三，分別是系統故障、操作系統故障以及組態錯誤。軟件故障的發生可能會對部分工程師站與操作員站帶來負面影響，導致以上兩者的功能喪失，然而，一般來說，不會造成控制站失靈。

　　2.4通訊故障

　　通訊故障在系統的實際運行中占比較高，主要由通訊電纜故障、交換機故障以及通訊卡件組成。假如有光纖參與至通訊系統，就可能會發生收發器故障與光纖故障，當通訊故障發生時，很容易辨別，大多數都是因為冗余配置，不會對系統造成惡劣的影響。筆者就職的單位曾經因為DCS系統當中的某項安全參數波動導致連鎖停車情況發生，事故發生后，單位就組織了大批人員開展故障排查工作，通過大量的排查與剖析發現是因為電纜中間存在一個接頭。

　　2.5人為性故障

　　在DCS系統的實際運行中，人為故障的發生通常是在無意中引發和造成的，也就是說，通常發生于檢修、檢查、組態修改下裝以及維護等多種情況中。由于人為因素導致出現頻率較高的故障有撥錯卡件、改錯位號以及接錯線等。

　　3解決化工廠DCS系統現有故障的對策

　　3.1加強巡檢，做好系統各類系統報警信息、溫度監控等工作

　　筆者在資料收集中發現一起事故，某化工廠的220V進電在跳閘之后轉成了UPS供電，當時的巡檢隊伍未發現，待UPS的電量耗完之后，系統由于斷電發生了嚴重的事故。眾所周知，當UPS供電之后在視覺和聲音上都會有提示，相關工作人員稍加注意就可以避免事故的發生。在落實日常巡檢任務時，要檢查220V配電柜以及有關開關的具體狀態，還要觀察供電線路的實際電壓與電流;當系統轉成應急電或者從應急電轉出之后，都要檢查開關的狀態。與此同時，還要根據實際情況來測量配電系統中的各卡件溫度，查看控制器的相關運行指示，通過測溫儀來有效監控電纜溫度，要特別注意系統運行時是否有異味。

　　3.2科學落實系統零件的裝配工作

　　在開展開關、線路以及電源適配器相關的更換工作時，必須要認真計算容量，要嚴格控制卡件、儀表以及網卡的安裝施工質量，有效避免線路燒毀、線頭松掉、線頭短路以及空開跳閘等故障的頻繁發生。此外，還要嚴格控制材料質量，對那些不合格、不正規的材料堅決說不，有效杜絕粗放型維修思維。

　　3.3建議UPS系統做并聯或串聯備份

　　相關人員要對新建UPS系統實施并聯備份，也就是說把2臺UPS系統并聯起來供電，如果有一臺出現故障，另一臺就自動供電，有效避免失電情況的發生。針對使用較久的DCS系統來說，可以選擇串聯備份方案，也就是說把兩臺UPS緊鄰放置在一起。

　　3.4加強計算機和系統管理

　　在DCS系統運行時，要挑選固定的人員來管理固定的U盤，嚴禁其余人員擅自修改系統以及組態工作，杜絕非專用優盤在系統中的運用。與此同時，要科學落實系統與組態文件相關的備份工作，通常來說要在工程師站與U盤中同時備份。此外，還要定期組織教育培訓以及應急預案演練。

　　3.5保證好外部環境

　　第一，要科學落實控制室防雨相關工作。第二，要科學落實控制室防雷相關工作，定期檢測接地的電阻，雷雨天氣來臨時，要派專人進行監測以防不測。第三，要合理落實防鼠工作，如果電纜遭受老鼠破壞將很難查找原因。第四，要嚴格管理室內的濕度與溫度。

　　3.6注意應急工具和備品備件的配備工作

　　如果發生較為嚴重的故障，相關部門要立即恢復系統。因此，化工廠要備齊并定期檢查各工具與配件的狀態，例如常用工具、卡件、各類接頭、空開、電源模塊以及鍵盤等，以上多種工具與配件可以放置在工程師站中，用單獨的柜子保存起來，進而保證系統在最短時間內得到恢復。

　　3.7故障其余應對措施

　　第一，要注意的是，絕大多數的UPS都有主控電池，以避免掉電后造成各類參數的丟失，此電池需要按時定期更換。第二，要保證電線、電纜以及信號線的有效性，以上提及多類型線的中間不能有接頭，接頭在長期使用后可能發生氧化、進水以及斷開等現象，進而導致各類安全事故的發生。

　　4結語

　　綜合來說，有關部門要想確保DCS系統在運行時具備較高的可靠性與安全性，有關人員必須從DCS系統的設計、調試以及維護中入手，展開嚴密的監督及管理活動。系統維護隊伍要結合系統當前的運行狀況及特點，擬訂合理科學的檢修與故障排除方案，當故障發生時，按照之前擬訂的應對方案與措施積極開展系統故障解決工作，有效降低故障給系統運行帶來的負面影響，給化工廠中DCS系統的有效、持續以及穩定運行奠定基礎。

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　　作者：鄒超銀