DCS控制系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代的集成控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，基于計(jì)算機(jī)并結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)通信和多媒體等多種較為前沿的手段，其通訊功能能夠滿足流程工業(yè)對(duì)控制系統(tǒng)關(guān)于可靠性、開放性、實(shí)時(shí)性及易維護(hù)性的各類要求，能有效提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。本文深入分析DCS通訊系統(tǒng)的常見故障以及解決方案，并且根據(jù)其應(yīng)用特點(diǎn)提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)DCS系統(tǒng)健康穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。

　　1、節(jié)點(diǎn)總線故障

　　節(jié)點(diǎn)總線材料通常是同軸電纜，所以只要有一處電纜斷開，總線上所有設(shè)備的通訊都會(huì)癱瘓，會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備驟停以及操作中斷等嚴(yán)重現(xiàn)象，最終可能直接或間接地造成巨大損失。同軸電纜的頻繁拔插會(huì)導(dǎo)致接觸不良，造成信號(hào)中斷。過(guò)大的接觸電阻也會(huì)對(duì)通訊線路造成影響，傳輸數(shù)據(jù)負(fù)載較大會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性降低。

　　為解決以上問(wèn)題，可以采用雙冗余設(shè)置，但電纜連接要處于模塊后方，以保證同軸電纜不受機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的不利影響。只有在維護(hù)節(jié)點(diǎn)總線時(shí)進(jìn)行拔插，無(wú)其他特殊情況禁止多次拔插。要確保線路接觸電阻處于正常水平，并且定期檢查線路電阻情況。

　　2、現(xiàn)場(chǎng)總線故障

　　現(xiàn)場(chǎng)總線材料為雙絞線，現(xiàn)場(chǎng)總線連接的設(shè)備是生產(chǎn)工藝一線設(shè)備，能夠直接影響到生產(chǎn)過(guò)程。由于它處于核電生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，工作環(huán)境惡劣，因此受到各種不利因素的干擾極大，包括生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)其接觸，受環(huán)境和機(jī)械設(shè)備的影響會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)生變形，加之母線接觸不良，所以發(fā)生故障的可能性較大，對(duì)DCS通訊系統(tǒng)的影響也較大。

　　通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可以采用雙冗余設(shè)置，在接口上增加一對(duì)通信線路，增加線路傳輸數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性?，F(xiàn)場(chǎng)總線和設(shè)備的連接部位較為敏感，因此必須保證連接的可靠性。在拆卸和安裝現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí)，要保證連接部分牢固可靠，并且進(jìn)行使總線分支處于不受機(jī)械設(shè)備印象的位置，保障DCS通訊線路的安全。

　　3、地址標(biāo)識(shí)故障

　　就地組件和總線接口的地址標(biāo)識(shí)出錯(cuò)時(shí)，整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)將陷入混亂。會(huì)出現(xiàn)下載和更新程序故障、地址符號(hào)混亂、數(shù)據(jù)無(wú)法尋址和關(guān)機(jī)事故等事故。此外，人為錯(cuò)誤地址標(biāo)識(shí)的改變還會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包丟失等情況，對(duì)DCS通訊系統(tǒng)造成毀滅性的影響。

　　因此，要在修改組件之前提前關(guān)閉系統(tǒng)，及時(shí)刷新配置數(shù)據(jù)。

　　4、UCN電纜故障

　　控制器與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x器設(shè)備之間的數(shù)據(jù)讀取，以及執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送都是通過(guò)UCN電纜完成的。一旦UCN電纜報(bào)警，并且不能及時(shí)對(duì)發(fā)生故障的電纜進(jìn)行維修，導(dǎo)致兩根或多根UCN電纜發(fā)生故障時(shí)，會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)工藝造成嚴(yán)重影響，有可能會(huì)引起其他連鎖反應(yīng)，引發(fā)嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

　　因此，應(yīng)該重視UCN電纜的保護(hù)以及日常維護(hù)，在沒(méi)有額外預(yù)算的情況下，可以通過(guò)自身技術(shù)力量完成該故障的預(yù)防。對(duì)此可以在UCN電纜周圍加裝隔離網(wǎng)、保護(hù)罩等隔離措施，能夠有效降低發(fā)生UCN電纜故障的概率。將機(jī)房外部的影響因素清除，能夠保障DCS通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證了生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。

　　5、遠(yuǎn)程站通信故障

　　由于系統(tǒng)遠(yuǎn)程站的冗余通信的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在正常情況下，電子室的主通訊卡是綠燈常亮狀態(tài)下，紅燈也保持常亮狀態(tài)；而備用通訊卡只是常亮綠燈，并沒(méi)有紅燈提示警告等，操作人員在此期間無(wú)法對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行操作或更改組件參數(shù)，否則會(huì)導(dǎo)致跳閘停機(jī)。

　　在裝置運(yùn)行中，更換終端板的風(fēng)險(xiǎn)比較高。由于終端板的安裝位置一般都比較差，但是相對(duì)需要注意的是端子板的電源與其他卡件端子板的電源是通過(guò)串聯(lián)方式連接的，在更換之前，必須確保電源電路是處于閉環(huán)狀態(tài)，如果沒(méi)有形成閉環(huán)，則必須增加導(dǎo)線形成閉環(huán)回路，否則當(dāng)更換終端板時(shí)將導(dǎo)致其他一些卡件的終端板斷電，造成不必要的后果。

　　DCS通訊故障防范措施

　　1、及時(shí)做好數(shù)據(jù)備份工作

　　要定期和及時(shí)地對(duì)DCS組態(tài)軟件、PID參數(shù)及各種應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)等備份，備份是可以使用移動(dòng)硬盤、U盤等，但最好使用DCS專用存儲(chǔ)器。當(dāng)DCS系統(tǒng)在運(yùn)行中需要對(duì)測(cè)試點(diǎn)和邏輯優(yōu)化以及更改時(shí)，必須預(yù)先備份配置，并詳細(xì)做好系統(tǒng)記錄，如各控制回路PID參數(shù)、調(diào)節(jié)器的正反作用等。

　　2、合理布置硬布線輸入/輸出量

　　為了最大限度地減少DCS不同I/O站之間的數(shù)據(jù)交換，必須對(duì)硬布線輸入/輸出進(jìn)行科學(xué)合理的更改和布置，防止因傳輸負(fù)荷過(guò)大造成信息傳輸堵塞，使DCS通訊系統(tǒng)出現(xiàn)信息傳輸不及時(shí)、不準(zhǔn)確等異?，F(xiàn)象。

　　3、加強(qiáng)培訓(xùn)，規(guī)范操作規(guī)程

　　在進(jìn)行DS系統(tǒng)維護(hù)時(shí)要規(guī)范操作規(guī)程，因?yàn)橐恍┕ぷ鞔嬖诘陌踩[患較大，相關(guān)工作人員要經(jīng)過(guò)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的培訓(xùn)，防止因人為因素導(dǎo)致DCS通訊故障。例如卸載系統(tǒng)中應(yīng)用軟件、更改控制參數(shù)以及修改人機(jī)界面時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章操作，能夠有效較低DCS系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性。

　　4、保證沒(méi)有電磁干擾源

　　電磁干擾會(huì)影響DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，因此在DCS系統(tǒng)周圍要保證沒(méi)有電磁干擾源。在機(jī)柜室內(nèi)嚴(yán)禁使用對(duì)講機(jī)、手機(jī)以及平板電腦等能夠產(chǎn)生電磁波的儀器設(shè)備，以避免產(chǎn)生干擾信號(hào)，造成系統(tǒng)銅通訊故障。

　　5、嚴(yán)格設(shè)計(jì)控制器及通訊網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷

　　在設(shè)計(jì)階段要嚴(yán)格計(jì)算和規(guī)范DCS控制器工作負(fù)荷，還要仔細(xì)核算通訊網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，在設(shè)計(jì)變更時(shí)，要考慮到I/O點(diǎn)的冗余以及報(bào)警數(shù)量等。同時(shí)在正式運(yùn)行該系統(tǒng)前要進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)行，模擬可能會(huì)發(fā)生的各種緊急情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在的通訊故障，防止運(yùn)行后造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

　　6、建立科學(xué)合理的DCS維護(hù)管理系統(tǒng)

　　DCS維護(hù)人員應(yīng)每天按時(shí)檢查DCS機(jī)柜和通信網(wǎng)絡(luò)各模塊的工作狀態(tài)，檢查是否發(fā)生故障提示，并及時(shí)分析產(chǎn)生異常情況的原因，并且及時(shí)進(jìn)行處理。用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀檢查網(wǎng)絡(luò)的硬件工作狀態(tài)，以及檢查交換機(jī)的指示燈，使用“ping”命令檢查計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以及每臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP設(shè)置。在檢查卡件以及通訊部件時(shí)，要佩戴防靜電手腕，防止靜電導(dǎo)致通訊故障。