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DCS控制系统在调试和运行中出现的问题及处理方法

发布时间:2020-05-19 21:48 论文编辑: 价格: 所属栏目:毕业论文

DCS是一种自动化控制手段,在很多领域中有应用,论文介绍了DCS控制系统的发展史和特点,对存在的问题提出了处理办法,保证系统可以正常的运行。 《 制造业自动化 》由北京机械工业自动化研究所主办。创刊于1979年,是制造业领域具有广泛影响力的刊物(全国中

  DCS是一种自动化控制手段,在很多领域中有应用,论文介绍了DCS控制系统的发展史和特点,对存在的问题提出了处理办法,保证系统可以正常的运行。

  《》由北京机械工业自动化研究所主办。创刊于1979年,是制造业领域具有广泛影响力的刊物(全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、机械行业优秀期刊)。杂志面向市场,面向国内外企事业单位、面向制造业科研、应用、设计、制造、使用等部门。

  DCS控制系统也叫集散控制系统,是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。该系统是一种新型控制技术,是利用计算机通讯技术实现对生产过程的检测、管理、操作和分散控制,广泛应用在各种控制行业中。然而,DCS控制系统在调试和运行中经常出现一些问题,这些问题严重的会使系统失控,出现不可预知的事故,需要工作人员加以注意。本文叙述了DCS控制系统的发展史和特点,并提出DCS系统在调试和运行中出现常见问题及处理方法,在实际操作中及时发现及时解决,避免造成不必要的损失。

  前言

  随着自动化水平不断提高,DCS控制系统得到了飞速发展,在生产过程中逐渐代替了常规仪表,应用在我国的石油、化工、冶金、火力发电等行业中。由于我国DCS控制系统发展与世界先进水平相比还有差距,在系统的调试和运行中也会经常出现一些问题,如何及早发现并及时处理这些问题显得非常重要,值得人们在实际操作中去探索和解决。

  1、DCS控制系统的发展史和特点

  上世纪七十年代中期,西方发达国家在计算机通讯技术和微处理器技术进行了研发并得到了发展和应用,由美国率先研发并推出的TDC2000综合分散控制系统,使计算机控制进入了分散控制的新纪元。随着微处理器运算能力的不断增强,超大规模集成电路的集成度提高,到了八十年代初期,产生了第二代分散控制系统,使产品设计走向标准化、工作单元化、模块化,控制功能更加完善,用户界面更加方便,系统的灵活性不断增强。特别是进入二十一世纪以来,集中分散式控制系统(DCS)已经发展到第四代,几个代表性DCS公司纷纷推出他们成熟的新一代系统,如HoneywellEmer son公司的Plantweb。第四代分散式控制系统主要体现在信息化和集成化,是一套集成化的综合控制系统。

  DCS控制系统具有较高的扩展性和灵活性的特点。具有诸如动态流程画面、总貌画面、报警画面、分组回路画面、趋势记录画面等先进的过程操作画面;具有各种控制功能、运算功能,并可以实现工艺参数趋势预测、各种报警和历史数据显示的功能,可以实现对工艺生产过程中的管理、控制和监控。同时,DCS控制系统可以具备常规仪表所不具备的各种模块能够带电插拔和更换功能。

  2、DCS控制系统在调试和运行中出现的问题及处理方法

  2.1 在调试中出现的问题及处理方法

  (1)模件烧损问题及预防处理方法。在调试过程中经常遇到烧损模件的情况,造成模件烧损的原因有很多,最主要的是由于接线出现错误,会出现外回路导致强电窜入。预防和处理方法:一是模件在测试前应先将模件的外部接线断开,松开模件的电源保险之后再插入模件,送上电源保险。模件测试完成以后,必须将模件推出;二是在DCS与外接设备传动实验前要检查端子柜与外回路接线是否正确。检查过程中,要用万用表检测是否有背针接地情况和直流电压情况,确保无强电窜入。无问题后再插入模件进行实验,结束后将模件推出。比如将还模件上所有设备都做过传动实验后,才能将模件置于插入位置。三是尽量不要带电进行插拔模件,对于未做传动或系统调试的模件不要插入位置。加强调试的协调工作,避免同一系统的交叉作业。

  (2)画面出现问题及处理方法。当组态画面出现红色条块,一般是回路不通所致,主要是可能接线错误或卡件故障的原因,也可能是现场仪表出现故障导致。如果组态画面有绿色条块出现,组态错误可能是通道重复或根本不存在的原因;当调试时数据显示正常,却在生产中数据为零,这种情况检查是看数据是否出现故障报警,如果是红色的故障报警要立即检查卡件运行情况;当监控画面中,多个数据同时波动较大,就要判断波动数据是否是生产工艺上的相关参数。若是相关参数则要通知专业人员检查,查看是否因为某调节系统波动引起参数变化,同时要将相关调节打到手动模式,必要是进行现场调节。

  (3)出现电磁干扰问题。在调试过程中,发现DCS端子柜公共端有电压抬高的现象,导致部分设备无法正常工作。同时发现部分挡板反馈信号频繁跳变,导致引风挡板频繁动作,进而在执行机构电机过热,严重影响自动控制系统的调节品质现象。上述主要是电气信号对反馈信号的干扰所致,尤其是老厂设备改造容易引发。主要是因为引风机电缆与引风机挡板反馈信号电缆在同一电缆沟内,高压电缆产生大量的强电干扰。处理方法:在控制室四周墙壁订上一层钢丝网,与电气保护PE接地系统相连,这样能防止高压电缆距离产生的强电磁场干扰,或是将两种电缆分别放置两个电缆沟,来消除干扰。再者是在反馈信号的DCS侧装上一套滤波电路,以解决该问题。

  2.2 在运行中出现的问题及处理方法

  (1)DCS系统运行中出现计算机死机的问题。一是在DCS系统调试后,遇到系统死机问题,主要原因是在调试过程中做了大量的修改,使得计算机系统中出现了大量的垃圾,其次是计算机的功能区分配不合理造成运行负荷过重。处理方法:在机组运行中尽量不对组态进行修改,如果确实因生产所需,需要对组态进行修改,则修改组态要有记录,修改完成后,将修改前大量系统垃圾进行清理。在计算机TXP系统运行过程中,常有一些缓存或生成一些垃圾文件,需要专业人员进行定期定时进行清理,保证系统正常运行;二是在正常运行中出现死机问题。要检查监控画面数据是否进行刷新,检查系统报警指示灯是否正常,若正常,则是DCS系统工作出现问题。处理方法:可以通过远程操作重新启动,不到万不得已情况下不建议关掉电源,进行强制关机。否则,重新启动后一定要进行文件的自检工作。此时,还要检查其他DCS系统是否正常,若数据也不变,则为系统通讯网络出现故障,应立即检查网络设备的运行情况。如果硬件工作正常,这就是通信协议出现故障,需要通过通讯协议自诊断和修复工具进行修复,方可解决问题恢复正常。

  (2)DCS控制系统在运行中硬件、软件出现故障。一是DCS系统运行中硬件出现问题主要原因是模块损坏造成的故障。这类故障一般比较明显且影响也是局部的。在DCS系统运行中出现硬件故障主要是使用不当或使用时间较长,模块内元件老化所致。如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大将会缩短模块的使用寿命,因此,DCS控制系统对温度、湿度、清洁度都有严格的要求。所以,在DCS系统安装前要将控制室装修完毕,在夏季要把空调及时启用。尤其要把电缆孔洞一定要封堵好,否则,一旦管道漏气窜入盘柜,可能造成重大故障;二是DCS控制系统的软件出现故障。DCS控制系统软件本身的错误引起的。因为DCS应用软件程序复杂,工作量大,所以应用软件出现错误是难以避免的,软件故障一般在DCS调试阶段认真调试中,发现软件问题要及时进行重新安装和修补,解决问题,系统正常运行后很少出现软件问题。

  3、结语

  随着计算机、自动化技术不断发展,DCS控制系统必将逐渐完善,在调试和运行中出现的问题也会大大地减少。但就目前而言,在生产运行中,仍要注意DCS控制系统中出现的问题,只要运行人员掌握一定的判别方法,及早发现问题,迅速得到处理,就可以避免或减少事故的发生。

  参考文献:

  [1]梁新光,李邦全,崔元喜,DCS控制系统在调试和运行中出现的问题及处理方法,大化科技,2010(1).

  [2]张春龙,DCS控制系统的安装与调试,中国新技术新产品,2010(03).

  [3]余亚林,王忠海.DCS逻辑实现发电厂380v厂用电bzt电气技术,2012(5).

  [4]姚运超,赵冰,徐勇,浅析DCS控制系统接地的应用与要求,可编程控制器与工厂自动化,2010(01).


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