本文從DCS系統運行中出現的現場儀表設備故障、執行機構位置反饋故障、DCS系統故障、DCS硬件故障、DCS系統軟件故障和運行人員操作使用不當造成故障這六種DCS系統故障發生部位和產生原因，把DCS系統故障判斷與處理進行總結。

國電蘭州熱電有限公司的兩臺110MW機組投產于1989年和1990年，為了適應安全生產和經濟運行的需要，06、07兩年進行了DCS系統改造。經過這兩年的運行，熱控專業人員對DCS系統經過了從陌生到熟悉的過程，把DCS系統故障判斷與處理進行總結。



為了便于分析、診斷DCS系統故障發生部位和產生原因，現把故障分為以下幾類來進行論述。
1、現場儀表設備故障
現場儀表設備包括與生產過程直接聯系的各種壓力變送器、各種開關、負載及各種熱電偶、熱電阻等。現場儀表如果發生故障，直接影響DCS系統的控制功能及操作人員對工藝參數的監視，從而給工藝操作帶來一定困難。在目前的DCS控制系統設計中，這類故障占絕大部份，這類故障一般是由于儀表設備本身的質量和壽命所致。對這類故障比較直觀，在判斷和處理上也相對容易，按常規儀表的處理方法處理一般不會有什么問題。對這類故障的處理要求維護人員比較熟練，以保證故障處理的及時性及準確性。由于這類故障屬于單點故障，對工藝影響不大，維護人員對DCS系統知識的要求不高，只須按常規儀表處理即可。 

2、執行機構位置反饋故障
這一類故障處理不是很難,但對一些重要的門處理不及時就會對生產過程可能造成較大影響。比如給粉機粉門、給粉機熱風門的位置反饋故障，就可能執行機構的實際開度就會關到零，就會使爐膛燃料供應中斷，造成滅火。類似的情況如果發生在給水調整門、送引風調整門等，也會造成很大的事故。這類故障就要求維護人員處理及時，在最短的時間內消除故障使執行機構回到正常開度，盡量減少故障帶來的損失。

3、DCS系統故障 
DCS系統故障是影響系統運行的全局性故障，系統故障可分為固定性故障和偶然性故障。如果系統發生故障后可重新啟動使系統恢復正常則可認為是偶然性故障。相反若重新啟動后不能恢復正常而需要更換硬件或軟件系統才能恢復則認為是固定性故障。這種故障一般是由于系統設計不當或系統運行年限較長所致。

4、DCS硬件故障 
DCS系統硬件故障主要指DCS系統中I/O模塊卡件損壞造成的故障。這類故障一般比較明顯且影響也是局部的，它們主是由于使用不當或使用時間較長，模塊卡件內元件老化所致。我廠#2機組#21DPU在1月3日卡件就出現了故障，此卡件采集的全部是#2機ETS的信號，對于機組的保護非常重要，由于早晨巡檢人員及時發現故障并更換備用卡件，才沒有因為故障長時間存在造成嚴重威脅安全生產的事故。

在實際使用過程中，現場常見的系統硬件故障一般包括如下幾方面：
①系統模塊和元件故障，可能產生的原因是元器件質量不良、使用條件不當、調整不當、錯誤的接線引入不正常電壓而形成的短路等。有時由于現場環境的因素，如溫度、濕度、灰塵、振動、沖擊、鼠害等原因也會造成系統硬件故障。
②線路故障：可能產生的原因是，電纜導線端子、插頭損壞或松動造成接觸不良，或因接線錯誤、調試中臨時接線、折線或跨接線不當，或因外界腐蝕損壞等。
③電源故障：可能產生的原因是供電線路事故，線路負載不匹配可引起系統或局部的電源消失，或電壓波動幅度超限，或某元件損壞，或誤操作等產生電源故障。

5、DCS系統軟件故障 
DCS系統軟件故障是軟件本身所包含的錯誤所引起的。軟件故障又分為系統軟件故障和應用軟件故障。系統軟件是DCS系統所帶來的，若設計考慮不周，在執行中一但條件滿足就會引發故障，造成停機或死機等現象，此類故障并不常見。應用軟件是用戶自己編定的，在實際工程應用中，由于應用軟件工作復雜，工作量大，因此應用軟件錯誤幾乎難以避免，這就要求在DCS系統調試及試運行中十分認真、仔細，及時發現并解決。

軟件故障包括：
①程序錯誤，設計、編程和操作都可能出現程序錯誤，特別是聯鎖、順控軟件，不少問題是由于工藝過程對控制的要求未被滿足而引起的。我廠#2爐乙側給煤機順控啟動時，發現順控啟停中步序時間有效的問題就屬于程序錯誤。
②組態錯誤：設計和輸入組態數據時發生錯誤，這可以調出組態數據顯示進行檢查和修改。我廠#1爐主給水自動調節系統調節范圍過窄，就是副調節器參數設置輸入組態數據時忽略了負值引起的。
這一類故障不容易發現，就需要熱控人員對DCS系統有比較深入的了解才行，而且要在不影響機組正常運行的條件更改參數。

6、操作使用不當造成故障
在實際運行操作中，有時會出現DCS系統某功能不能使用或某控制部份不能正常工作，但實際上DCS系統并沒有故障，而是操作人員操作不熟練或操作錯誤所引起的。這對于初次使用DCS系統的操作工較為常見。 

由于DCS系統的都帶有自診斷程序，系統能及時對掛在總線上或網絡上的各回路及功能模塊進行周期診斷。通過診斷，如發現異常現象，其內容就被編成代碼或相應的故障提示，經由總線傳遞信息，從而在操作員站、工程師站CRT上顯示和報告故障發生的位置。通過CRT了解故障情況后，應進一步通過機柜里插卡或者模塊上的一系列發光二極管的顯示狀態，查詢不正常狀態的故障內容。 通常在實際工作中，經常遇到的DCS系統故障，還有死機、黑屏及通信故障，這些故障通常導致工藝參數不能顯示，嚴重時導致停爐停機，如死機故障產生的原因是多方面的，有的是因為操作不當所致，更多的原因是由于模塊或插件故障所引起的，如顯示器故障、主機故障、通信故障，產生的原因多由通信線路、網卡及網絡接線器故障所引起。 

在日常工作中，除了掌握相應的故障判斷和處理方法外，更應該加強系統的日常維護，防范系統故障的發生，同時采取相應的管理措施來保證系統的安全可靠，如：加強DCS系統的環境和操作管理，加強防靜電措施和良好的屏蔽，控制室要加強防雷措施并應該有安全可靠的接地系統等。

由于DCS系統與常規儀表不同，維護人員除了要熟練掌握對儀表的處理方法外，對DCS系統的故障判斷及處理方法應熟練掌握。要對DCS系統的組成結構、各功能模塊的作用要有相應的了解。另外要掌握對通信、網絡、計算機技術等相應的知識。在平時的維護過程中，應加強對系統的管理及對維護人員的系統培訓工作，減少人為因素對系統的影響，提高系統安全可靠的運行。
作者：國電蘭州熱電有限公司 索淵