浙大中控DCS系統(tǒng)地檢修規(guī)程

1、浙大中控DCS系統(tǒng)的檢修規(guī)程1 DCS控制系統(tǒng)的原理及技術(shù)性能1.1 DCS控制系統(tǒng)的原理：DCS系統(tǒng)即分布式控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種控制技術(shù)。分布式操作 系統(tǒng)的構(gòu)成：作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為依托，將分布在全場圍的各種控制設(shè)備的數(shù)據(jù)處理連接在一起，實(shí)現(xiàn)各部分信息的共享的協(xié)調(diào)工作，共同完成控制、管理及決策功能。其硬件設(shè)備有管理操作應(yīng)用的工作站、現(xiàn)場控制站和通信網(wǎng)絡(luò)組成。管理操 作應(yīng)用工作站包括工程師站、操作員站和控制站等各種功能服務(wù)站。工程師站提 供技術(shù)人員生成控制系統(tǒng)的人機(jī)接口， 主要用于系統(tǒng)組態(tài)和

2、維護(hù)，技術(shù)人員也可 通過工程師站對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)盡心監(jiān)控。操作員站提供技術(shù)人員與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的人機(jī) 交換界面，用于監(jiān)視可以完成數(shù)據(jù)的狀態(tài)值顯示和操作員對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的操作。歷史站保存整個(gè)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，供組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)歷史趨勢顯示，報(bào)表打印和事故追 憶等功能?，F(xiàn)場控制站用于對(duì)現(xiàn)場信號(hào)的采集處理，控制策略的實(shí)現(xiàn)，并具有可靠地冗余保證。網(wǎng)絡(luò)通信功能：通信網(wǎng)絡(luò)連接分布式控制系統(tǒng)的各個(gè)分布部分， 完成數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳遞。為保證 DCS可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò)、過 程控制站都采用冗余配置。1.2 DCS系統(tǒng)組成DCS控制系統(tǒng)由工程師站、操作站、控制站、過程網(wǎng)絡(luò)組成。工程師站是為專業(yè)工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)的，裝有相應(yīng)的組

3、態(tài)平臺(tái)和系統(tǒng)維 護(hù)工具。通過系統(tǒng)組態(tài)平臺(tái)生成適合于生產(chǎn)工藝要求的應(yīng)用系統(tǒng)，具體功能包括： 系統(tǒng)生成、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義、組態(tài)操作、流程圖畫面組態(tài)、報(bào)表程序編制等。而 使用系統(tǒng)的維護(hù)工具軟件實(shí)現(xiàn)過程控制網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、故障診斷、信號(hào)調(diào)校等。操作站是由工業(yè)PC機(jī)、LED顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等組成的人 機(jī)系統(tǒng)，是操作人員完成過程控制監(jiān)控管理任務(wù)的環(huán)境?？刂普臼窍到y(tǒng)中直接與現(xiàn)場打交道的 I/O處理單元，完成整個(gè)工業(yè)過程 的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，控制站可冗余配置。過程控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工程師站、操作站、控制站的連接，完成信息、控制 命令等傳輸，雙重冗余設(shè)計(jì)。1.3 DCS技術(shù)性能1.3.1 DCS應(yīng)完成模擬量控制、數(shù)字量

4、控制、數(shù)據(jù)采集功能、設(shè)備保護(hù)及聯(lián)鎖 功能，滿足各種運(yùn)行工況的要求，確保系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。1.3.2 DCS應(yīng)由分散處理單元、過程輸入輸出通道、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和人機(jī)接口 等組成。1.3.3 DCS系統(tǒng)應(yīng)易于組態(tài)、易于使用、易于擴(kuò)展。DCS按工藝系統(tǒng)劃分控制功能區(qū)分散組態(tài)，控制系統(tǒng)應(yīng)在功能和物理上適當(dāng)分散。1.3.4 DCS的設(shè)計(jì)應(yīng)采用合理的冗余配置和診斷技術(shù)，使其具有高度的可靠性。 系統(tǒng)任一組件發(fā)生故障，均不影響系統(tǒng)其他部分的工作，也不會(huì)是異常狀態(tài)更加 惡化、降低功能，或縮短設(shè)備使用壽命。1.3.5 DCS應(yīng)采取有效措施，以防止由于各類計(jì)算機(jī)病毒侵害造成的 DCS各村 初期的數(shù)據(jù)丟失或其它對(duì)系統(tǒng)

5、的損壞。1.3.6 DCS系統(tǒng)應(yīng)具有良好的接地及很好的抗干擾性能。1.4 DCS主要技術(shù)參數(shù)DCS系統(tǒng)的控制站主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡件、電源卡、電源箱，操 作站工控機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤等正常運(yùn)行情況。2設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)2.1操作站完好標(biāo)準(zhǔn)操作站工控機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤等硬件完好。實(shí)時(shí)監(jiān)控工作是否正常，包括數(shù)據(jù)刷新、各功能畫面的（鼠標(biāo)和鍵盤） 操作正常。查看故障診斷畫面，是否有故障提示。2.2控制站完好標(biāo)準(zhǔn)各卡件工作正常，指示燈正常無故障顯示（FALL燈）電源箱工作正常，電源風(fēng)扇工作正常， 5V、24V指示燈正常。2.3通訊網(wǎng)絡(luò)完好標(biāo)準(zhǔn)主控卡上網(wǎng)絡(luò)信號(hào)指示燈指示正常。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器各網(wǎng)段指示燈

6、正常。工控機(jī)網(wǎng)絡(luò)指示燈指示正常。3、DCS系統(tǒng)日常維護(hù)3.1日常巡檢容：每天必須進(jìn)行兩次以上的巡回檢查，檢查容包括：向當(dāng)班工藝人員了解DCS的運(yùn)行情況；查看“故障診斷”畫面，檢查有無故障現(xiàn)象；檢查控制站各卡件指示燈有無異常；檢查控制室溫度及空調(diào)運(yùn)行情況；檢查控制站機(jī)柜及操作柜散熱風(fēng)扇運(yùn)行情況。3. 2控制站的定期維護(hù)管理及測試：控制室與操作室的維護(hù)管理保證控制室及操作室的照明符合要求（安裝日光燈進(jìn)行采光）；檢查操作室與控制室的溫度及濕度和空調(diào)的運(yùn)行情況，并應(yīng)特別注意 控制機(jī)柜的卡件等電子設(shè)備有無出現(xiàn)水珠或凝露現(xiàn)象；檢查有無腐蝕性氣體腐蝕設(shè)備與過多的粉塵堆積的現(xiàn)象，操作臺(tái)及控 制機(jī)柜的風(fēng)扇濾網(wǎng)應(yīng)

7、定期拆洗，建議每月更換、拆洗一次；檢查操作室、控制室受電磁干擾情況和振動(dòng)情況。計(jì)算機(jī)的維護(hù)管理文明操作，愛護(hù)設(shè)備，保持清潔，防灰防水；不可強(qiáng)制性關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源；鍵盤與鼠標(biāo)操作須用力恰當(dāng)，輕拿輕放，避免尖銳物刮傷表面；顯示器應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，保證顯示器通風(fēng)不被物體擋?。辉谶M(jìn)行計(jì)算機(jī)信號(hào)電纜、通訊電纜連接或拆除時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)計(jì)算機(jī)電源 開關(guān)處于“關(guān)”狀態(tài)。嚴(yán)禁使用非正版的微軟公司視窗操作系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)謹(jǐn)慎使用外來軟盤或光盤，防病毒侵入。系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)做好系統(tǒng)所需的各種驅(qū)動(dòng)軟件的硬盤備份。系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)做好控制子目錄文件（組態(tài)、流程圖、SCX語言、圖形化編程等）、各控制回路的PID參數(shù)、調(diào)節(jié)器的正反

8、作用等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的硬盤備 份記錄工作，同時(shí)要求采用書面、軟盤、光盤等進(jìn)行備份；對(duì)系統(tǒng)組態(tài)、控制參數(shù)作必要修改后，系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)及時(shí)做好記錄及時(shí)做好記錄及備份更新工作。323控制站的維護(hù)管理323.1控制站的任何部件在任何情況下嚴(yán)禁擅自改裝、拆裝；323.2每星期至少進(jìn)行一次定期檢查，檢查容為：a）檢查所有控制站的卡件是否工作正常，有無故障顯示（FAIL燈亮）b）檢查各機(jī)柜電源箱是否工作正常，電源風(fēng)扇是否工作；c）檢查系統(tǒng)接地（包括操作站、控制站等），防雷接地裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。正常運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉控制柜柜門。3.2.4 DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理在進(jìn)行例行檢查時(shí)，應(yīng)注意 SCnetn網(wǎng)絡(luò)部件需嚴(yán)格按

9、照網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)與網(wǎng) 絡(luò)連接圖進(jìn)行連接，避免將 A網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)部件接入B網(wǎng)或?qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)部件接入 A網(wǎng)。應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)部件及網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，檢查容為：a）檢查各操作站網(wǎng)卡指示燈狀態(tài)是否正常；b）檢查主控卡的LED-A （A網(wǎng)工作指示燈）、LED-B （ B網(wǎng)工作指示燈）指示 燈是否正常；c）檢查控制站的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡是否工作正常；d）檢查I/O卡件以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡的COM指示燈（通訊指示燈）是否正常；e）檢查集線器、交換機(jī)通訊指示是否正常；f）檢查Sen etn網(wǎng)絡(luò)的雙絞線的各接頭連接是否可靠正常，檢查SBUS網(wǎng)絡(luò)的各接頭連接是否可靠正常；g）檢查監(jiān)控軟件的系統(tǒng)“故障診斷”畫面中是否有提示通訊故障。3.2

10、.5 UPS的維護(hù)管理3.2.5.1 UPS應(yīng)定期進(jìn)行檢查，檢查容為：a）檢查UPS電池組電壓是否達(dá)到額定值；b）檢查UPS輸入/輸出電壓是否達(dá)到額定值；c）檢查UPS的LED狀態(tài)指示燈是否正常。應(yīng)定期對(duì)UPS進(jìn)行斷電測試及放電：a）通過斷開UPS交流進(jìn)線，測試UPS電池供電能力；b）保持電池供電，至電池即將釋放完止；c）建議每月對(duì)UPS實(shí)施放電操作一次。325.3 UPS進(jìn)行停電檢修時(shí)，務(wù)必由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作。326 DCS系統(tǒng)的冗余測試大修或者其它原因停車時(shí)，可對(duì)系統(tǒng)各電源、卡件進(jìn)行冗余測試：供電冗余測試：供電冗余包括交流供電冗余和直流供電冗余。a）交流供電冗余測試：分別斷開冗余交流2

11、20VAC進(jìn)線的一路，系統(tǒng)有一半的交流供電回路失電，檢查系統(tǒng)是否仍然可以正常工作。b）直流供電冗余測試：先斷開 1、3、5電源箱電源，測量每一個(gè)機(jī)籠母板電源端子上5V、24V的電壓；通上1、3、5電源箱電源，再斷2、4、6電源箱電 源，再測量每一個(gè)機(jī)籠母板電源端子上 5V、24V的電壓。電源箱5V輸出電壓應(yīng) 在5.10V5.25V之間，電源箱24V輸出電壓應(yīng)在23.00V25.00V之間，如果電壓 偏差較大應(yīng)及時(shí)檢查處理，否則會(huì)影響卡件的正常工作?？哂鄿y試：通過帶電拔插互為冗余的卡件，檢查是否正常。（如果拔出主控卡或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡并插回后，應(yīng)等數(shù)據(jù)拷貝完成后才可以拔另一塊卡件（約需10秒），否

12、則在生產(chǎn)過程中會(huì)造成嚴(yán)重后果）通信冗余測試：a）斷開主控卡上1#通訊線，利用下載組態(tài)功能測試是否正常，正常則表明2#通訊網(wǎng)絡(luò)正常，同理可測試1#通訊網(wǎng)絡(luò)；b）HUB冗余測試：斷開1#HUB電源，操作站故障診斷應(yīng)顯示“ 0”故障，數(shù) 據(jù)刷新正常，則2#HUB正常，同理可測試另一 HUB ；c）操作站網(wǎng)卡冗余測試：先斷開操作站兩網(wǎng)卡中的一根網(wǎng)線， 故障診斷應(yīng)顯示 1#或 2#網(wǎng)線故障，同時(shí)數(shù)據(jù)刷新應(yīng)保持正常。4 DCS的檢修周期和檢修容4.1檢修周期4.1.1 DCS監(jiān)控工控機(jī)、控制站半年進(jìn)行灰塵清理。4.1.2 DCS系統(tǒng)一年進(jìn)行一次大修。4.2檢修容：硬件的吹掃和清洗a）將計(jì)算機(jī)的可拆卸部件、

13、各散熱風(fēng)扇的濾網(wǎng)、各I/O卡件進(jìn)行吹掃和清洗；b）將各控制站的部件，包括主控卡、I/O卡件、機(jī)籠、各通訊卡件進(jìn)行吹掃和 清洗。422接地系統(tǒng)的檢修：a）對(duì)各接地端子進(jìn)行檢查，各操作站的接地進(jìn)行檢查；b）各控制站（電源、機(jī)籠）接地檢查；c）對(duì)地電阻的測試，建議采用“鉗式”接地電阻測量儀。上電檢測：a）完成吹掃和清洗后，檢查供電電源是否滿足要求；b）對(duì)系統(tǒng)硬盤硬件作全面檢查；c）對(duì)系統(tǒng)軟件及組態(tài)軟件作全面檢查；d）檢查所有控制回路的PID參數(shù)及其他需要記錄的參數(shù)；e）檢查SBUS通訊是否通暢。系統(tǒng)綜合功能檢查：重新上電后，檢查并確認(rèn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及卡件工作正常，對(duì)I/O通道進(jìn)行精度測試（使用過程校驗(yàn)儀）

14、。5 DCS檢修方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：5.1如何判斷系統(tǒng)發(fā)生故障：觀察監(jiān)控軟件的系統(tǒng)故障指示燈，當(dāng)系統(tǒng)故障指示燈紅 /綠交替閃爍并發(fā) 出報(bào)警聲響時(shí)，說明系統(tǒng)發(fā)生了故障；查看監(jiān)控軟件的“故障診斷”畫面，當(dāng)DCS發(fā)生故障時(shí)，“故障診斷”畫面將以紅色閃爍的標(biāo)識(shí)故障發(fā)生的位置以及故障具體信息，并在“故障診斷” 中將故障信息記錄到歷史故障信息中；通過使用“故障分析”軟件 SCDiag nose進(jìn)行故障分析，它可以進(jìn)行I/O 通道的故障分析；檢查各主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O的故障指示燈“ FAIL ”燈的情況，當(dāng)卡 件“ FAIL ”燈亮?xí)r，說明該卡件發(fā)生了故障；通過其他可察覺異常情況判斷系統(tǒng)是否發(fā)生故障，如實(shí)

15、時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)刷 新明顯太慢，操作站的監(jiān)控軟件響應(yīng)速度明顯下降等。5.2主控卡故障判斷及處理故障特征故障原因排除方法FAIL燈常亮主控卡組態(tài)丟失重新下載組態(tài)FAIL燈與RUN燈同時(shí)亮、同 時(shí)滅組態(tài)地址與主控卡物理地址不 一樣下裝組態(tài)或檢查主控卡地址設(shè) 置開關(guān)FAIL燈與RUN燈均勻閃爍通信控制器未工作檢查通信控制器FAIL燈與RUN燈同時(shí)亮，但FAIL燈先滅，RUN燈后滅兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信接口故障檢查相關(guān)網(wǎng)線FAIL燈先亮，同時(shí)滅，RUN燈后亮，同時(shí)滅主控卡網(wǎng)絡(luò)通信接口有個(gè)出現(xiàn) 故障檢查相關(guān)網(wǎng)線COM燈滅或閃爍主控卡通信故障，物理層存在 問題檢查網(wǎng)絡(luò)的物理層如阻抗匹 配，線路斷路或短路，端口驅(qū) 動(dòng)電路

16、等FALL、STOBY、RUN 不按規(guī)定的周期快速閃爍下裝的用戶程序運(yùn)行超時(shí)或下 裝了被破壞的組態(tài)信息重新下載正確的組態(tài)信 息FALL燈均勻閃爍，RUN燈均 勻閃爍通信網(wǎng)絡(luò)0#、1#總線交錯(cuò)調(diào)換網(wǎng)線5.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡故障判斷及處理故障特征故障原因排除方法所有COM燈不亮，且FAIL燈 均勻閃爍卡件地址與組態(tài)不一致，存在 地址沖突檢查地址設(shè)置及組態(tài)FAIL燈常亮1. 卡件硬件故障2. 某I/O卡件故障2.更換I/O卡件1.更換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡COM燈呈緩慢閃爍狀態(tài)通信不正常，屬硬件故障更換卡件COM燈正常閃爍，I/O卡件COM燈不亮如果I/O卡件異常，為正 ?，F(xiàn)象；如果I/O卡件完 好，則數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡已出

17、現(xiàn)更換卡件硬件故障5.4 I/O卡件故障判斷及處理故障特征故障原因排除方法FAIL燈常亮卡件硬件上有故障r更換卡件COM燈暗I/O槽位沒有組態(tài)或槽位有故 障對(duì)I/O槽位進(jìn)行組態(tài)或者更換 槽位FAIL燈閃爍CPU芯片未插好重插板卡CPU某點(diǎn)信號(hào)顯示不正 確 組態(tài)號(hào)量程設(shè)置不正確； 配電跳線未設(shè)置正確；信 號(hào)的接線端子正負(fù)端接反； 不配電的信號(hào)與配電的信號(hào) 在一塊卡件上； 信號(hào)線路有問題； 卡件本身硬件故障。 重新設(shè)置； 檢查配電跳線； 調(diào)線； 重新組態(tài)，將配電與不配電信號(hào)分開； 檢查儀表線路； 更換卡件。5.5 Sen et網(wǎng)絡(luò)故障判斷及處理根據(jù)6.1、6.2中提到的各個(gè)故障判斷方法，可以判斷出

18、Senet網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài),根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，可分別進(jìn)行處理。5.6 DCS的供電系統(tǒng)故障判斷及處理故障現(xiàn)象故障原因處理方法UPS自動(dòng)切入電池供 電，系統(tǒng)工作正常外部供電系統(tǒng)斷電切除UPS，恢復(fù)供電；檢查UPS系統(tǒng)斷電，UPS報(bào)警UPS故障切除UPS，恢復(fù)供電；檢查UPS某個(gè)操作站電腦斷電 空開額定電流太小， 空開跳閘； 電腦電源線路短路 更換空開； 檢查短路點(diǎn)5.7檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)操作站、控制站清理干凈無灰塵。檢修過的設(shè)備線纜規(guī)整齊，標(biāo)識(shí)牌字跡清晰。接地線牢固可靠，無虛接。系統(tǒng)上電后，各供電單位供電正常?？刂普旧想姾螅骺甘緹暨\(yùn)行正常，電源指示燈正常。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器運(yùn)行正常，至各工控機(jī)網(wǎng)絡(luò)指示正

19、常。操作站工控機(jī)上電后啟動(dòng)，進(jìn)入監(jiān)控畫面，網(wǎng)絡(luò)通訊正常，各數(shù)據(jù)參數(shù) 指示正常。進(jìn)入故障診斷，無故障報(bào)警。6設(shè)備的試車與驗(yàn)收6.1系統(tǒng)上電前準(zhǔn)備工作必須確認(rèn)接地良好，包括接地端子接觸、接地端對(duì)地電阻小于4Q。由負(fù)責(zé)人確認(rèn)條件后方可上電，嚴(yán)格按照上電步驟進(jìn)行。6.2系統(tǒng)上電步驟首先合上配電箱的總斷路器，檢查輸出電壓是否符合220V ± 10%。合上配電箱的各支路斷路器，分別檢查輸出電壓。檢查UPS電源輸出電壓是否正常，不正常則查找原因，回復(fù)后才能繼續(xù) 以下上電步驟?？刂普旧想?。操作站上電。6.3控制站上電電源箱依次上電檢查。機(jī)籠配電檢查。卡件自檢?？哂鄿y試等。6.4操作站上電步驟操作站的顯示器、工控機(jī)等設(shè)備上電。計(jì)算機(jī)自檢通過，檢查確認(rèn) Windows 2000系統(tǒng)軟件、JX-300X系統(tǒng)軟件 及應(yīng)用軟件的文件夾和文件是否正確。硬盤剩余空間無較大的變化，并通過磁盤表面測試。6.5通訊系統(tǒng)冗余測試檢查網(wǎng)絡(luò)線纜通斷情況，確認(rèn)連接處接觸良好，并及時(shí)更換故障網(wǎng)線。上電前檢查確認(rèn)雙重化網(wǎng)絡(luò)線的標(biāo)記、確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)接頭部分，不得碰在一 起。上電后