对于一线的自控仪表人来说,每一次DCS故障都是一场与时间的赛跑。故障现象千奇百怪,故障原因却往往隐藏在最不起眼的细节里。
本期精选了二类典型的DCS故障案例,结合真实的排查过程与维修小结,带你复盘那些年我们“排过的雷”。希望能为你的日常维护工作提供一份有价值的参考。
DCS控制器故障应怎么处理?
1、故障检查:怀疑是CP2007的问题,将其更换至CP2001控制处理站的位置,故障现象仍存在。
2、故障处理:更换CP2007控制器后正常。
3、维修小结:在使用中CP2007副控制器经常下线,然后又自动上线,怀疑是CP2007本身有问题,为了进一步确定,因此将其更换至正常的另一合控制器CP2001的位置,投用后,其故障仍存在,对于同一台控制器,在不同位置所报故障相同,说明控制器本身有改障。
1、故障处理:更换散热风扇后,控制器恢复正常运行。
2、维修小结:根据某电厂的统计数据,DCS主控制器内的散热风扇如果出现故障,将使主控制器的故障率大大增加;5年时间内该厂因主控制器内散热风扇异常导致的主控制器放障共计13次,这类故障的主控制器内妝热风扇均有一个或几个运转不正常或完全不运转,一般在更換散热风扇后都能恢复正常工作。
1、故障检查:检查DP总线无虚接现象。曾采取下装主控、更换模件等手段均无效。在拔插模件的过程中,当拔到某一块模件时DP链路恢复正常,再插回又有模件离线。判断是模件故障引起整个一段DP链路上模件离线。通过逐一排除的方法检查,查出有一块模件有故障。
2、故障处理:更换有故障的模件后,系统恢复正常。
3、维修小结:模件故障影响到一段DP总线上模件离线的故障较难判断,因为,离线的不一定是故障模件,故障模件也不一定会离线,在没有检测手段时,只能用逐一排除法进行检查。这种总线故障在只有一个模件故障时不会出现,而且模件内的故障点能用肉眼观察到,如本例拆开模件发现有电容器不同程度爆裂的迹象。因此机组检修时可以对模件拆开检查,能起到很好的预防效果。
DCS网络通信故障应怎么处理?
1、故障检查:观察历史记录发现某日9时左右发生UCN电缆B报警后,电缆A也同时报警,造成HPM6个冗余控制器失效,同时操作站出现数据时断时续现象。对系统盘柜的电源、接地等进行了检查,UCN电缆连接、电缆切换都很正常;确认故障为系统外界干扰所致。对现场多方数据调查对比与及分析,最终发现干扰来源于距DCS控制室40m处某工号抽风电机变频柜。经试验只要风机变频器一运行,DCS就受到干扰,冗余控制器就失效。
2、故障处理:与工艺落实该风机属于间断使用,投用时一直运行在工频,用变频器驱动也没有实际意义,为杜绝对DCS的干扰,决定将变频器暂时停用,风机改为工频运行后,DCS没有再出现该故障。
3、维修小结:本例属于典型的变频器高次谱波电磁干扰故障,克服干扰通常的做法是:变频器进出电源线加装滤波器;DCS系统要做好接地线,信号线路采用屏蔽电缆,屏蔽层应一端接地,信号线与动力线要远离敷设,避免不了时要相互垂直交叉敷设。
1、故障现象:正常系统时,通信电缆的A缆与B缆会自动定期(约1min)切换工作。出故障时A缆显示 “SUSPECT”,强行置到A缆几次,总是迅速跳回到B缆工作状态,说明A缆确实有问题。
2、故障检查:首先用代换法进行检查,先后代换过两个控制室的光纤扩展卡;用同辅电缆,一段一段进行测试:用网卡逐合节点代换并重启;用调制解调卡对两台NIM代换并重启;但故障现象依然存在。
停车大检修时,又进行了如下检查:断开与中央控制室设备的连接,仅由分控室的设备组成一个小系统。重新启动及对该区域的节点卡件与电缆再次代换,故障依旧,但初步确认故障位于该区域。怀疑某个节点卡笼的底板有问题,这种LCN节点卡笼采用双节点型,一个卡笼上可安装两台LCN节点设备的卡件,于是又逐一更换卡件在卡笼中的安装位置并重新启动,但故障依旧。
最后回过头来再次怀疑电缆与连接的问题,逐一检查通信终端电阻的阻值,结果发现US6上A缆的终端电阻阻值很大(应该为75Ω左右),把旋盖拧开一看,电阻断在里面。
3、故障处理:换上一个好的终端电阻,重新启动系统,A缆状态显示OK,DCS系统通信恢复正常。
4、维修小结:本例故障检查花费了不少时间和精力,很值得总结。DCS系统资料对各种故障诊断的文字只有一般性的解释与处理方法提示,具体问题的解决仍需要维修人员长时间的积累与摸索。第一次怀疑电缆问题时,就没有考虑到终端电阻也会出问题,很多时候容易想当然地认为“某部分应该没问题”,从而影响故障的判断与分析。因此,对复杂而功能强大的控制系统,有时把故障现象朝简单的方向考虑,可能反而能更快地解决问题。
从控制器硬件故障,到网络通信阻塞,DCS系统的维护是一项需要耐心、逻辑与经验的系统性工作。很多看似复杂的故障,根源往往在于散热、接地、终端电阻这些基础细节。
来源:仪表圈
中国化学品安全协会
编辑:静安
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