浙大中控DCS系統(tǒng)的檢修規(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)，其實質(zhì)是電腦技術(shù)對 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)， 它以多層電腦網(wǎng) 絡(luò)為依托， 將分布在全場范圍內(nèi)的各種控制設(shè)備的數(shù)據(jù)處理連接在一起， 實現(xiàn)各 局部信息的共享的協(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效勞站。 工程師站提 供技術(shù)人員生成控制系統(tǒng)的人

2、機(jī)接口， 主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)， 技術(shù)人員也可 通過工程師站對應(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)值顯示和操作員對數(shù)據(jù)點的操作。 歷史 站保存整個系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)， 供組態(tài)軟件實現(xiàn)歷史趨勢顯示， 報表打印和事故追 憶等功能。 現(xiàn)場控制站用于對現(xiàn)場信號的采集處理， 控制策略的實現(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)的各個分布局部， 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空制系統(tǒng)由工程師站、操作站、控制站、過程網(wǎng)絡(luò)組成

3、。.1 工程師站是為專業(yè)工程技術(shù)人員設(shè)計的，內(nèi)裝有相應(yīng)的組態(tài)平臺和系統(tǒng)維 護(hù)工具。通過系統(tǒng)組態(tài)平臺生成適合于生產(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)、報表程序編制等。而 使用系統(tǒng)的維護(hù)工具軟件實現(xiàn)過程控制網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、故障診斷、信號調(diào)校等。1.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。1. 控制站是系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場打交道的 I/O 處理單元，完成整個工業(yè)過程的 實時監(jiān)控功能，控制站可冗余配置。1. 過程控制網(wǎng)絡(luò)實現(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，

4、雙重冗余設(shè)計。1.3 DCS技術(shù)性能DCS 應(yīng)完成模擬量控制、 數(shù)字量控制、 數(shù)據(jù)采集功能、 設(shè)備保護(hù)及聯(lián)鎖功能， 滿足各種運行工況的要求，確保系統(tǒng)平安、高效運行。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。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。DCS的設(shè)計應(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)內(nèi)任一組件發(fā)生故障， 均不影響系統(tǒng)其他局部的工作， 也不會是異常狀態(tài)更加 惡化、降低功能，或縮短設(shè)備使用壽命。DCS應(yīng)采取有效措施，以防止由于各類電腦病毒侵害造成的DCS內(nèi)

5、各村初期的數(shù)據(jù)喪失或其它對系統(tǒng)的損壞。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。 實時監(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)信號指示燈指示正常

6、。網(wǎng)絡(luò)效勞器各網(wǎng)段指示燈正常。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)日常巡檢內(nèi)容： 每天必須進(jìn)行兩次以上的巡回檢查，檢查內(nèi)容包括：向當(dāng)班工藝人員了解DCS的運行情況；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)運行情況； 檢查控制站機(jī)柜及操作柜散熱風(fēng)扇運行情況。32 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.1 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 ；.2 檢查操作室與控制室的溫度及濕度和空調(diào)的運行情況，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；.3 檢查有無腐蝕性氣體腐蝕設(shè)備與過多的粉

7、塵堆積的現(xiàn)象，操作臺及控制機(jī) 柜的風(fēng)扇濾網(wǎng)應(yīng)定期拆洗，建議每月更換、拆洗一次；.4 檢查操作室、控制室受電磁干擾情況和振動情況。電腦的維護(hù)管理.1 文明操作，保護(hù)設(shè)備，保持清潔，防灰防水；.2 不可強(qiáng)制性關(guān)閉電腦電源；.3 鍵盤與鼠標(biāo)操作須用力恰當(dāng)，輕拿輕放，防止鋒利物刮傷外表；.4 顯示器應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，保證顯示器通風(fēng)不被物體擋??；.5 在進(jìn)行電腦信號電纜、通訊電纜連接或撤除時，請確認(rèn)電腦電源開關(guān)處于 “關(guān)狀態(tài)。.6 嚴(yán)禁使用非正版的微軟公司視窗操作系統(tǒng)軟件。.7 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。.8 系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)做好系統(tǒng)所需的各種驅(qū)動軟件的硬盤備份。.9系統(tǒng)維護(hù)人員應(yīng)做好控

8、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)器的正反作用等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的硬盤備份記 錄工作，同時要求采用書面、軟盤、光盤等進(jìn)行備份；對系統(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)及時做好記錄及時做好記錄及備份更新工作。 控制站的維護(hù)管理.1 控制站的任何部件在任何情況下嚴(yán)禁擅自改裝、拆裝；.2 每星期至少進(jìn)行一次定期檢查，檢查內(nèi)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。.3 正常運行時，關(guān)閉控制柜柜門。

9、DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理.1在進(jìn)行例行檢查時，應(yīng)注意SCnetn網(wǎng)絡(luò)部件需嚴(yán)格按照網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識與網(wǎng)絡(luò)連 接圖進(jìn)行連接，防止將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)。.2 應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)部件及網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，檢查內(nèi)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旨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Senet n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

10、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。UPS的維護(hù)管理.1 UPS應(yīng)定期進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容為：a) 檢查UPS電池組電壓是否到達(dá)額定值；b) 檢查UPS俞入/輸出電壓是否到達(dá)額定值；c) 檢查UPS的 LED狀態(tài)指示燈是否正常。.2應(yīng)定期對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UPS實施放電操作一次。.3 UPS進(jìn)行停電檢修時，務(wù)必由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作。DCS系統(tǒng)的冗余測試大修或者其它原因停車時，可對系統(tǒng)各電源、卡件進(jìn)行冗余測試：.1 供電冗余測試： 供電冗余

11、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220VAC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)及時檢查處理，否那么會影響卡件的正常工作。.2 卡件冗余測試：通過帶電拔插互為冗余的卡件，檢查是否正常。

12、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，否那么在生產(chǎn)過程中會造成嚴(yán)重后果.3 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，正常那么說明 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，那么2#HUB£常，同理可測試另一 HUBc) 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，同時數(shù)據(jù)刷新應(yīng)保持正常。4 DCS的檢修周期和檢修內(nèi)容4.1 檢修周期DCS監(jiān)控工控機(jī)、控

13、制站半年進(jìn)行灰塵清理。DCS系統(tǒng)一年進(jìn)行一次大修。檢修內(nèi)容：4.2.1 硬件的吹掃和清洗a) 將電腦內(nèi)的可拆卸部件、各散熱風(fēng)扇的濾網(wǎng)、各 I/O 卡件進(jìn)行吹掃和清洗；b) 將各控制站內(nèi)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。4.2.2 接地系統(tǒng)的檢修：a) 對各接地端子進(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) 對地電阻的測試，建議采用“鉗式接地電阻測量儀。4.2.3 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) 對系統(tǒng)硬盤硬件作全面檢查；c) 對系統(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)

14、及其他需要記錄的參數(shù)；e) 檢查SBUS通訊是否通暢。4.2.4 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 I/O 通道進(jìn)行精度測試 使用過程校驗儀 。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：5.1.1 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)出報警聲響時，說明系統(tǒng)發(fā)生了故障；5查看監(jiān)控軟件的“故障診斷畫面，當(dāng) DCS發(fā)生故障時，“故障診斷畫面 將以紅色閃爍的標(biāo)識故障發(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；5 通過使用“故障分析軟件 SCDiagnose 進(jìn)行故障分析，它可

15、以進(jìn)行 I/O 通道的故障分析；5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；5 通過其他可覺察異常情況判斷系統(tǒng)是否發(fā)生故障，如實時監(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)喪失重新下載組態(tài)FAIL燈與RUN燈同時亮、同 時滅組態(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燈同時亮，但FAIL燈先滅，RUN燈后滅兩個網(wǎng)絡(luò)通信接口故障檢查相

16、關(guān)網(wǎng)線FAIL燈先亮，同時滅，RUN燈后亮，同時滅主控卡網(wǎng)絡(luò)通信接口有個出現(xiàn) 故障檢查相關(guān)網(wǎng)線COM丁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) 動電路等FALL、STOBY RUN不按規(guī)定的周期快速閃爍下裝的用戶程序運行超時或下 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丁不亮，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

17、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COMT正常閃爍，I/O卡件COM燈不亮如果I/O卡件異常，為正 常現(xiàn)象；如果I/O卡件完 好，那么數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡已出現(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丁 暗I/O槽位沒有組態(tài)或槽位有故 障對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某點信號顯示不正 確 組態(tài)中信號量程設(shè)置不正 確； 配電跳線未設(shè)置正確；信 號的接線端子正負(fù)端接反； 不配電的信號與配電的信號 在一塊卡件上； 信號線路有問題；

18、 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分開； 檢查儀表線路； 更換卡件。5.5 Sc net網(wǎng)絡(luò)故障判斷及處理根據(jù)6.1、6.2中提到的各個故障判斷方法，可以判斷出Scnet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勺供電系統(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報警UPS故障切除UPS恢復(fù)供電；檢查UPS某個操作站電腦斷電 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5.7 檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)操作站

19、、控制站清理干凈無灰塵。檢修過的設(shè)備線纜標(biāo)準(zhǔn)整齊，標(biāo)識牌字跡清晰。接地線牢固可靠，無虛接。系統(tǒng)上電后，各供電單位供電正?？刂普旧想姾?，各卡件指示燈運行正常，電源指示燈正常。 網(wǎng)絡(luò)效勞器運行正常，至各工控機(jī)網(wǎng)絡(luò)指示正常。 操作站工控機(jī)上電后啟動，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，無故障報警。6 設(shè)備的試車與驗收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、接地端對地電阻小于4Q。由負(fù)責(zé)人確認(rèn)條件前方可上電，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%。 合上配電箱內(nèi)的各支路斷路器

20、，分別檢查輸出電壓。檢查UPS電源輸出電壓是否正常，不正常那么查找原因，回復(fù)后才能繼續(xù)以下 上電步驟?？刂普旧想姟２僮髡旧想?。6.3 控制站上電 電源箱依次上電檢查。機(jī)籠配電檢查?？詸z。 卡件冗余測試等。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。電腦自檢通過，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，并通過磁盤外表測試。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)接頭局部，不得碰在一起。上電后做好網(wǎng)絡(luò)冗余性