浙大中控DCS系统的检修规程.docx
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浙大中控DCS系统的检修规程
浙大中控DCS系统的检修规程
1DCS控制系统的原理及技术性能
1.1DCS控制系统的原理:
DCS系统即分布式控制系统,其实质是电脑技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种控制技术。
分布式操作系统的构成:
作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统,它以多层电脑网络为依托,将分布在全场范围内的各种控制设备的数据处理连接在一起,实现各部分信息的共享的协调工作,共同完成控制、管理及决策功能。
其硬件设备有管理操作应用的工作站、现场控制站和通信网络组成。
管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站和控制站等各种功能服务站。
工程师站提供技术人员生成控制系统的人机接口,主要用于系统组态和维护,技术人员也可通过工程师站对应用系统尽心监控。
操作员站提供技术人员与系统数据库的人机交换界面,用于监视可以完成数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。
历史站保存整个系统的历史数据,供组态软件实现历史趋势显示,报表打印和事故追忆等功能。
现场控制站用于对现场信号的采集处理,控制策略的实现,并具有可靠地冗余保证。
网络通信功能:
通信网络连接分布式控制系统的各个分布部分,完成数据、指令及其他信息的传递。
为保证DCS可靠性,电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。
1.2DCS系统组成
DCS控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程网络组成。
.1工程师站是为专业工程技术人员设计的,内装有相应的组态平台和系统维护工具。
通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统,具体功能包括:
系统生成、数据库结构定义、组态操作、流程图画面组态、报表程序编制等。
而使用系统的维护工具软件实现过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。
1.操作站是由工业PC机、LED显示器、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统,是操作人员完成过程控制监控管理任务的环境。
1.控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元,完成整个工业过程的实时监控功能,控制站可冗余配置。
1.过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接,完成信息、控制命令等传输,双重冗余设计。
1.3DCS技术性能
DCS应完成模拟量控制、数字量控制、数据采集功能、设备保护及联锁功能,满足各种运行工况的要求,确保系统安全、高效运行。
DCS应由分散处理单元、过程输入输出通道、数据通讯系统和人机接口等组成。
DCS系统应易于组态、易于使用、易于扩展。
DCS按工艺系统划分控制功能区分散组态,控制系统应在功能和物理上适当分散。
DCS的设计应采用合理的冗余配置和诊断技术,使其具有高度的可靠性。
系统内任一组件发生故障,均不影响系统其他部分的工作,也不会是异常状态更加恶化、降低功能,或缩短设备使用寿命。
DCS应采取有效措施,以防止由于各类电脑病毒侵害造成的DCS内各村初期的数据丧失或其它对系统的损坏。
DCS系统应具有良好的接地及很好的抗干扰性能。
1.4DCS主要技术参数
DCS系统的控制站主控卡、数据转发卡、I/O卡件、电源卡、电源箱,操作站工控机、显示器、鼠标、键盘等正常运行情况。
2设备完好标准
2.1操作站完好标准
操作站工控机、显示器、鼠标、键盘等硬件完好。
实时监控工作是否正常,包括数据刷新、各功能画面的〔鼠标和键盘〕操作正常。
查看故障诊断画面,是否有故障提示。
2.2控制站完好标准
各卡件工作正常,指示灯正常无故障显示〔FALL灯〕
电源箱工作正常,电源风扇工作正常,5V、24V指示灯正常。
2.3通讯网络完好标准
主控卡上网络信号指示灯指示正常。
网络服务器各网段指示灯正常。
工控机网络指示灯指示正常。
3、DCS系统日常维护
日常巡检内容:
每天必须进行两次以上的巡回检查,检查内容包括:
向当班工艺人员了解DCS的运行情况;
查看“故障诊断”画面,检查有无故障现象;
检查控制站各卡件指示灯有无异常;
检查控制室温度及空调运行情况;
检查控制站机柜及操作柜散热风扇运行情况。
3.2控制站的定期维护管理及测试:
控制室与操作室的维护管理
.1保证控制室及操作室的照明符合要求〔安装日光灯进行采光〕;
.2检查操作室与控制室的温度及湿度和空调的运行情况,并应特别注意控制机柜的卡件等电子设备有无出现水珠或凝露现象;
.3检查有无腐蚀性气体腐蚀设备与过多的粉尘堆积的现象,操作台及控制机柜的风扇滤网应定期拆洗,建议每月更换、拆洗一次;
.4检查操作室、控制室受电磁干扰情况和振动情况。
电脑的维护管理
.1文明操作,保护设备,保持清洁,防灰防水;
.2不可强制性关闭电脑电源;
.3键盘与鼠标操作须用力恰当,轻拿轻放,防止尖锐物刮伤外表;
.4显示器应远离热源,保证显示器通风不被物体挡住;
.5在进行电脑信号电缆、通讯电缆连接或拆除时,请确认电脑电源开关处于“关”状态。
.6严禁使用非正版的微软公司视窗操作系统软件。
.7系统维护人员应谨慎使用外来软盘或光盘,防病毒侵入。
.8系统维护人员应做好系统所需的各种驱动软件的硬盘备份。
.9系统维护人员应做好控制子目录文件〔组态、流程图、SCX语言、图形化编程等〕、各控制回路的PID参数、调节器的正反作用等系统数据的硬盘备份记录工作,同时要求采用书面、软盘、光盘等进行备份;对系统组态、控制参数作必要修改后,系统维护人员应及时做好记录及时做好记录及备份更新工作。
控制站的维护管理
.1 控制站的任何部件在任何情况下严禁擅自改装、拆装;
.2 每星期至少进行一次定期检查,检查内容为:
a)检查所有控制站的卡件是否工作正常,有无故障显示〔FAIL灯亮〕
b)检查各机柜电源箱是否工作正常,电源风扇是否工作;
c)检查系统接地〔包括操作站、控制站等〕,防雷接地装置是否符合标准要求。
.3 正常运行时,关闭控制柜柜门。
DCS系统网络的维护管理
.1在进行例行检查时,应注意SCnetⅡ网络部件需严格按照网络标识与网络连接图进行连接,防止将A网的网络部件接入B网或将B网的网络部件接入A网。
.2应对网络部件及网络连接状态进行定期检查,检查内容为:
a)检查各操作站网卡指示灯状态是否正常;
b)检查主控卡的LED-A〔A网工作指示灯〕、LED-B〔B网工作指示灯〕指示灯是否正常;
c)检查控制站的数据转发卡是否工作正常;
d)检查I/O卡件以及数据转发卡的COM指示灯〔通讯指示灯〕是否正常;
e)检查集线器、交换机通讯指示是否正常;
f)检查ScnetⅡ网络的双绞线的各接头连接是否可靠正常,检查SBUS网络的各接头连接是否可靠正常;
g)检查监控软件的系统“故障诊断”画面中是否有提示通讯故障。
UPS的维护管理
.1 UPS应定期进行检查,检查内容为:
a)检查UPS电池组电压是否到达额定值;
b)检查UPS输入/输出电压是否到达额定值;
c)检查UPS的LED状态指示灯是否正常。
.2应定期对UPS进行断电测试及放电:
a)通过断开UPS交流进线,测试UPS电池供电能力;
b)保持电池供电,至电池即将释放完止;
c)建议每月对UPS实施放电操作一次。
.3 UPS进行停电检修时,务必由专业技术人员进行操作。
DCS系统的冗余测试
大修或者其它原因停车时,可对系统各电源、卡件进行冗余测试:
.1供电冗余测试:
供电冗余包括交流供电冗余和直流供电冗余。
a)交流供电冗余测试:
分别断开冗余交流220VAC进线的一路,系统有一半的交流供电回路失电,检查系统是否仍然可以正常工作。
b)直流供电冗余测试:
先断开1、3、5电源箱电源,测量每一个机笼母板电源端子上5V、24V的电压;通上1、3、5电源箱电源,再断2、4、6电源箱电源,再测量每一个机笼母板电源端子上5V、24V的电压。
电源箱5V输出电压应在5.10V~5.25V之间,电源箱24V输出电压应在23.00V~25.00V之间,如果电压偏差较大应及时检查处理,否则会影响卡件的正常工作。
.2卡件冗余测试:
通过带电拔插互为冗余的卡件,检查是否正常。
〔如果拔出主控卡或数据转发卡并插回后,应等数据拷贝完成后才可以拔另一块卡件〔约需10秒〕,否则在生产过程中会造成严重后果〕
.3 通信冗余测试:
a) 断开主控卡上1#通讯线,利用下载组态功能测试是否正常,正常则说明2#通讯网络正常,同理可测试1#通讯网络;
b) HUB冗余测试:
断开1#HUB电源,操作站故障诊断应显示“0”故障,数据刷新正常,则2#HUB正常,同理可测试另一HUB;
c) 操作站网卡冗余测试:
先断开操作站两网卡中的一根网线,故障诊断应显示1#或2#网线故障,同时数据刷新应保持正常。
4DCS的检修周期和检修内容
4.1检修周期
DCS监控工控机、控制站半年进行灰尘清理。
DCS系统一年进行一次大修。
检修内容:
4.2.1硬件的吹扫和清洗
a) 将电脑内的可拆卸部件、各散热风扇的滤网、各I/O卡件进行吹扫和清洗;
b) 将各控制站内的部件,包括主控卡、I/O卡件、机笼、各通讯卡件进行吹扫和清洗。
4.2.2接地系统的检修:
a) 对各接地端子进行检查,各操作站的接地进行检查;
b) 各控制站〔电源、机笼〕接地检查;
c) 对地电阻的测试,建议采用“钳式”接地电阻测量仪。
4.2.3上电检测:
a) 完成吹扫和清洗后,检查供电电源是否满足要求;
b) 对系统硬盘硬件作全面检查;
c) 对系统软件及组态软件作全面检查;
d) 检查所有控制回路的PID参数及其他需要记录的参数;
e) 检查SBUS通讯是否通畅。
4.2.4系统综合功能检查:
重新上电后,检查并确认系统网络及卡件工作正常,对I/O通道进行精度测试〔使用过程校验仪〕。
5DCS检修方法和质量标准:
5.1如何判断系统发生故障:
5.1.1观察监控软件的系统故障指示灯,当系统故障指示灯红/绿交替闪烁并发出报警声响时,说明系统发生了故障;
5 查看监控软件的“故障诊断”画面,当DCS发生故障时,“故障诊断”画面将以红色闪烁的标识故障发生的位置以及故障具体信息,并在“故障诊断”中将故障信息记录到历史故障信息中;
5 通过使用“故障分析”软件SCDiagnose进行故障分析,它可以进行I/O通道的故障分析;
5检查各主控卡、数据转发卡、I/O的故障指示灯“FAIL”灯的情况,当卡件“FAIL”灯亮时,说明该卡件发生了故障;
5 通过其他可发觉异常情况判断系统是否发生故障,如实时监控的数据刷新明显太慢,操作站的监控软件响应速度明显下降等。
5.2 主控卡故障判断及处理
故障特征
故障原因
排除方法
FAIL灯常亮
主控卡组态丧失
重新下载组态
FAIL灯与RUN灯同时亮、同时灭
组态地址与主控卡物理地址不一样
下装组态或检查主控卡地址设置开关
FAIL灯与RUN灯 均匀闪烁
通信控制器未工作
检查通信控制器
FAIL灯与RUN灯同时亮,但FAIL灯先灭,RUN灯后灭
两个网络 通信接口故障
检查相关网线
FAIL灯先亮,同时灭,RUN灯后亮,同时灭
主控卡网络通信接口有个出现故障
检查相关网线
COM灯灭或闪烁
主控卡通信故障,物理层存在问题
检查网络的物理层如阻抗匹配,线路断路或短路,端口驱动电路等
FALL、STOBY、RUN不按规定的周期快速闪烁
下装的用户程序运行超时或下装了被破坏的组态信息
重新下载正确的组态信
息
FALL灯均匀闪烁,RUN灯均匀闪烁
通信网络0#、1#总线交