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Das DCS-System setzt sich aus Systemsoftware, -hardware, Bedienpulten sowie Vor-Ort-Messgeräten zusammen. Jedes Problem in einem Bestandteil des Systems kann dazu führen, dass einige Funktionen des Systems nicht mehr funktionieren oder dass es zu Störungen im Steuerungssystem kommt. In schweren Fällen kann dies sogar zum Stillstand der Produktion führen. Tatsächlich werden viele DCS-Fehler durch kleine, alltägliche Details verursacht. In der täglichen Anwendung kann man durch eine strengere Kontrolle dieser kleinen Details viele der durch DCS-Fehler entstehenden Schäden vermeiden. Was muss man also beachten? Ich hoffe, dieser Artikel kann allen helfen. Welche Ursachen können für Fehler im DCS-System vorliegen? Zunächst sollten wir uns ansehen, welche Fehlerquellen bei DCS am häufigsten auftreten: 1. Menschliches Versagen. Die DCS-Technologie ist heute bereits recht ausgereift und weist ein hohes Maß an Modularität auf. Statistiken zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit von Fehlern im Hardware-Bereich relativ gering ist. Daher sind die meisten Fehler im Bereich der Software und Hardware von DCS auf menschliches Versagen zurückzuführen – Fehler, die durch falsche Konfigurationen oder unsachgemäße Bedienung entstehen, kommen häufig vor. 2. Informationssicherheit: Der Bereich der Industriesteuerung ist nicht länger ein sicherer Ort. 3. Stromausfall: Während des Betriebs von Automatisierungsgeräten kann ein Stromausfall im System eine tödliche Bedrohung für das DCS-System darstellen. Probleme wie schlechte Kontakte der Stecker, das Versagen der Notstromversorgung, unzureichende Kapazität der Schalter, eine nicht passende Last auf den Leitungen der Automatisierungsgeräte, Störungen in den Stromleitungen sowie beschädigte Schaltkomponenten können alle zu Ausfällen der Systemstromversorgung führen. Zu den häufigen Auswirkungen gehören Stromausfälle, Spannungsabfälle, Überspannungen und Unterspannungen. Ein zu hoher Spannungspegel kann dazu führen, dass die Platine beschädigt wird. Ein zu niedriger Spannungspegel wiederum kann dazu führen, dass die Platine nicht richtig funktioniert – es treten dann Warnlampen sowie Abweichungen bei der Signalausgabe auf. Ein Stromausfall führt direkt zum Stillstand des DCS-Systems. 4. Elektromagnetische Störungen: Die Besonderheiten der Branche im Bereich der DCS-Anwendungen bedeuten, dass die DCS-Systeme meist in einer starken elektromagnetischen Umgebung mit starker Stromversorgung untergebracht sind. In solchen Fällen ist es oft unrealistisch, die Störfaktoren zu beseitigen sowie die Widerstandsfähigkeit des DCS-Systems gegenüber solchen Störungen zu erhöhen. 5. Schlechte Erdung: Eine schlechte Erdung kann dazu führen, dass beim DCS bei elektromagnetischen Störungen Signalstörungen oder -verschiebungen auftreten. In schweren Fällen kann dies sogar zu Schäden an den Leiterplatten führen. 6. Einfluss von Temperatur und Feuchtigkeit: Hohe oder niedrige Temperaturen sowie trockene oder feuchte Arbeitsbedingungen können erhebliche Auswirkungen auf das System haben. DCS-Komponenten sind anfällig für diese Bedingungen – dadurch kann ihre Funktionalität eingeschränkt oder sie können ganz ausfallen. Experimente haben gezeigt, dass bei analogen Karten die Genauigkeit um 0,1 % abnimmt, je 10 °C sich die Temperatur ändert ； Wenn die relative Luftfeuchtigkeit über 65 % liegt, entsteht auf der Oberfläche der Objekte eine Wasserschicht. Dadurch wird die Isolierung beeinträchtigt und die Korrosion beschleunigt ； Die relative Luftfeuchtigkeit ist zu niedrig – dadurch werden Kunststoffe anfällig für Brüchigkeit, Schrumpfung sowie Risse an der Oberfläche, was zu Beschädigungen führt. 7. Einfluss der statischen Elektrizität: Auf der Oberfläche von Isoliermaterialien kann sich leicht statische Elektrizität ansammeln. Da in den heutigen Schaltplatten großflächige integrierte Schaltungen verwendet werden, ist die Spannungstoleranz der Chips gering. Dadurch können Störungen durch statische Entladungen zu Fehlern in den Chips der Schaltplatten führen. Und dieser Schaden weist eine gewisse Verborgenheit und Latenz auf, wodurch er leicht übersehen werden kann. 8. Auswirkungen der Korrosion: Korrosive Gase vor Ort sowie die durch Meereswinde verursachte Korrosion an Orten, die am Meer liegen – wie beispielsweise Kernkraftwerke – können für DCS-Steckkarten und Computer in den Bedienstationen oft zerstörerische Folgen haben. In industriellen Umgebungen mit starker Korrosion können Kurzschlüsse in den elektronischen Komponenten der DCS-Platinen sowie der Computermainboards entstehen, was zu Schäden an der Hardware der Geräte führt. 9. Auswirkungen von Blitzen: Wenn die Schutzanlagen gegen direkte Blitzschläge im Gebäude der Steuerungskammer einen Blitz auffangen, fließt ein starker, kurzzeitiger Blitzstrom über die Leitungen in das Erdungssystem. Dadurch kann sich der lokale Erdfeldwert verändern. Wenn das Erdungssystem zum Schutz vor Blitzen unabhängig ist und es nicht ausreichend Abstand zu den Erdungsepochen des Steuerungssystems gibt, kann es zu Entladungen zwischen diesen Systemen kommen. Dadurch kann die DCS in der Steuerungskammer gestört oder beschädigt werden. 10. Weitere Schäden umfassen Staub und Rattenplagen, die alle erhebliche Schäden an den DCS-Ausrüstungen und -Leitungen verursachen können. Wie kann man Fehlfunktionen im DCS-System vermeiden? Zunächst muss vor der Installation des DCS besonderes Augenmerk auf die Arbeiten in den Phasen der Ingenieurplanung und des Baus gelegt werden. Zur Abwehr von Auswirkungen von Blitzen sowie zur Erstellung einer Erdungsschutzschicht ist es nach Inbetriebnahme des DCS schwierig, diese Maßnahmen zu ändern. Deshalb ist es viel besser, vor dem Auftreten von Problemen die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen, anstatt sie erst nach einem Problem zu ändern. Bei der Planung sollte eine geeignete Erdungsstruktur gewählt werden, beispielsweise durch eine einpunktige Potentialausgleichs-Erdung ； Bei den Bauarbeiten müssen die entsprechenden Standards und Vorschriften berücksichtigt werden, um die richtigen Methoden zur Erdung anzuwenden. DCS-System yunrun.com.cn/product/list_93.html Zudem müssen bei Problemen, die in einigen Anwendungen auftreten, umgehend Anpassungen vor Ort vorgenommen werden. Bei Problemen wie elektromagnetischen Störungen ist eine effektive Maßnahme, die Übertragungswege zwischen der Störequelle und dem DCS abzuschneiden. Wenn im Kontrollraum ein gitterförmiger Schutz verwendet wird, sollten an den Signalkabeln Filteranlagen angebracht werden. Zudem muss sichergestellt werden, dass bei der Verlegung der Signal- und Stromkabel die entsprechenden Standards eingehalten werden. Ebenso sollten SPD-Anlagen installiert werden, um einen Eintritt von Blitzeinschlägen zu verhindern. Drittens muss streng nach den Vorschriften vorgegangen werden. Zum Beispiel bei Problemen mit statischer Elektrizität ist es notwendig, beim Ein- und Ausstecken von Karten unbedingt einen antistatischen Armband zu tragen ； Verwenden Sie spezielle antistatische Taschen zum Aufbewahren von Bauteilen wie Platinen usw. Viertens ist bei der täglichen Nutzung von DCS-Systemen Folgendes zu beachten: ① Die Stromversorgung des DCS-Systems muss regelmäßig überprüft werden. Bei Systemen mit Redundanzanlagen sollten außerdem regelmäßig Umstelltests durchgeführt werden. Gleichzeitig sollten die UPS-Systeme regelmäßig auf Funktionsstörungen überprüft werden, und die Batterien müssen gemäß den Vorgaben regelmäßig entladen und aufgeladen werden. Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Netzanschlüsse sowie alle Verbindungsleitungen fest sitzen, und ob die Anschlussdosen im Schaltschrank sicher und zuverlässig befestigt sind. Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Lüfter des Systems ordnungsgemäß funktionieren und ob es in den Luftröhren Verstopfungen gibt, um sicherzustellen, dass das System langfristig zuverlässig arbeitet. Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Steuereinheit, die I/O-Module sowie die anderen Module ordnungsgemäß funktionieren. Überprüfen Sie regelmäßig, ob die Erdung fest ist, und prüfen Sie, ob der Widerstand der Erdung den Anforderungen entspricht. ②Überprüfen Sie regelmäßig die Arbeitslast von Controllern, Computern usw. und achten Sie darauf, ob es zu einem Anstieg kommt. Überprüfen Sie die Festplatte regelmäßig und löschen Sie unnötige Dateien. Historische Dateien sollten häufig in externen Speichern gesichert werden. ③Für die Schnittstellen zwischen dem DCS-System und anderen Systemen wird empfohlen, auf den Gateway-Stationen auf der Seite der anderen Systeme ein Virenfirewall einzurichten sowie die Virendatenbank regelmäßig zu aktualisieren. Gleichzeitig sollten die Patches für das Betriebssystem rechtzeitig aktualisiert werden, um die Sicherheit des Systems zu erhöhen. ④Während des Betriebs werden grundsätzlich keine Änderungen am Software- oder Hardware-Setup vorgenommen. ⑤Jede Änderung am DCS-System – sei es im Zusammenhang mit der Konfigurationssoftware, der Systemsoftware oder den Dateieigenschaften – muss in der Ingenieurstation (im Protokollbuch) detailliert schriftlich festgehalten werden. Nach jeder Änderung der Konfiguration muss die Hauptstation auf die Nebenstation kopiert werden. ⑥Alle Bedienerstationen sollten regelmäßig neu gestartet werden, um die im Laufe der Zeit durch den Dauerbetrieb des Computers entstehenden Fehler zu beseitigen. Es ist wichtig, sich daran zu gewöhnen, die Konfigurationssoftware regelmäßig zu sichern. Nach jedem Update des Punktverzeichnisses sollten alle Dateien aus dem Installationsverzeichnis der Ingenieurstation in die entsprechenden Verzeichnisse der Bedienerstationen kopiert werden. Andernfalls kann ein Schaden an der Ingenieurstation dazu führen, dass das System das Punktverzeichnis nicht aktualisieren kann. ⑦)Die DCS-Steuerungskabine muss eine angemessene Temperatur, Feuchtigkeit und Staubbelastung aufweisen. Der Arbeitsbereich sowie die Belüftungssituation sollten regelmäßig überprüft werden, um Fehler im Hardware-Bereich oder eine beschleunigte Alterung der Hardware durch mangelhafte Belüftung zu vermeiden. In der Regel sollte die Bedienerstation sowie die DPU-Station alle drei Monate entstaubt werden. Fünftens ist es wichtig, der präventiven Wartung Aufmerksamkeit zu schenken – also geplante, proaktive Wartungsmaßnahmen durchzuführen, um die Stabilität des Systems zu gewährleisten. Nutzen Sie jede große Wartung, um eine präventive Wartung des Systems durchzuführen, um den Betriebszustand des Systems im Auge zu behalten und potenzielle Störungen auszuschließen. Während der umfassenden Wartung muss das DCS-System gründlich überprüft werden. Dazu gehören: ① Überprüfung der Stromversorgung sowie des Erdungssystems des Systems. Prüfen Sie regelmäßig die Kapazität der UPS-Batterie sowie die Lade- und Entladezeiten. Führen Sie außerdem einen Widerstandstest des Erdungsanschlusses durch. ②Soweit die Prozesse es zulassen, sollten redundante Stromquellen, Server, Controller sowie Kommunikationsnetze regelmäßig auf ihre Redundanz überprüft werden. ③) Durchführung einer Prüfung der Systemkarten. Gründliche Überprüfung und Ordnung, um die Lebensdauer der Geräte zu verlängern. ④Wartungsarbeiten an der Bedienstation und der Steuerstation wegen Stromausfalls. Dazu gehört die Reinigung von Staub in den Komponenten des Computers, in den Schränken der Steuerstationen sowie in den Stromversorgungskästen. ⑤Wartung von Computer-Hardware, -Software und Systemen. Wie beim Ordnen von Festplatten. Datensicherung auf Festplatten, Software- und Hardware-Tests usw. ⑥Wartung der Netzwerkkommunikation des Systems zur Gewährleistung einer zuverlässigen Verbindung. ⑦Die Anschlussterminals des Systems sind fest verschlossen, um ein Lockerwerden der Verbindungen zu verhindern. Überprüfen Sie, ob die Sicherungskontakte in Ordnung sind. ⑧Die Anzeigegeräte vor Ort werden überprüft, und bei auftretenden Problemen werden diese umgehend behoben. Schließlich muss man den Betriebsprotokollen und den Fehlerdiagnoseaufzeichnungen ernst nehmen. Was passiert, wenn das DCS-System ausfällt? Strenge Vorkehrungen können Fehler nicht vollständig verhindern; aufgrund verschiedener Faktoren während der Nutzung besteht weiterhin die Möglichkeit, dass Fehler auftreten. Sollte im DCS-System also ein Fehler auftreten, ist es von größter Wichtigkeit, so schnell wie möglich den Ort sowie die Ursache des Fehlers genau zu analysieren und zu diagnostizieren. Nach der Erfahrung von Experten kann man die Probleme auf folgende Weise untersuchen: 1. Die Symptome müssen gründlich analysiert werden – das ist die Grundlage zur Identifizierung des Fehlers. Dabei ist es wichtig, zu prüfen, ob die Berichte anderer Personen über die Symptome korrekt sind. Die zuverlässigste Methode besteht darin, die Symptome selbst zu beobachten oder nachzuvollziehen. 2. Analyse, unter welchen Umständen der Fehler auftritt – ob während der Systemkonfiguration, in der Phase der Zusammenarbeit verschiedener Systeme, oder während des normalen Betriebs, der präventiven Wartung oder von Diagnoseverfahren. Dies hilft dabei, den Fehler nachzustellen und ihn zu isolieren. 3. Ermitteln, ob einige Änderungen vorgenommen wurden. Funktionierte das System zuvor einwandfrei? Wurden irgendwelche Änderungen vorgenommen? Einschließlich jeglicher Änderungen an Hardware, Software oder Verkabelung. 4. Überprüfen Sie, ob die Anzeigelampen der einzelnen Karten Fehlermeldungen anzeigen. 5. Um den Umfang der Fehlerdiagnose einzuschränken, kann ein Standard-Signalgenerator verwendet werden, um Standardsignale (z. B. 4–20 mA-Signale) in die Leiterplatte einzuspeisen. Auf dem Bildschirm des Obercomputers kann dann überprüft werden, ob die Signale korrekt angezeigt werden – dadurch lässt sich feststellen, ob die Leiterplatte funktionsfähig ist. 6. Um festzustellen, ob mit dem Karte selbst ein Problem vorliegt, wird entweder durch das Ein- und Ausstecken der Karte oder durch den Einsatz von Ersatzteilen geprüft. Die Platine muss Hotplug-fähig sein. Achten Sie darauf, dass das Ein- und Ausstecken wichtiger oder nicht redundanter Karten zu Störungen in der Signalanzeige oder -ausgabe führen kann. 7. Überprüfen, ob es sich um ein vorübergehendes Problem oder um ein Problem handelt, das nur einmal auftritt. Wenn es zufällig auftritt, ist es möglich, dass das System gestört wurde. Solche Probleme sind schwer nachzuvollziehen, erfordern viel Zeit und möglicherweise auch spezielle Technologien sowie spezielle Testgeräte. 8. Prüfen Sie die Betriebsprotokolle sowie die Aufzeichnungen zu früheren Fehlersuche-Ereignissen. Das Betriebsprotokoll kann dabei helfen, die Softwareaktivitäten vor und nach einem Fehler zu verstehen und herauszufinden, ob es zu menschlichen Fehlbedienungen gekommen ist ； Anhand der historischen Fehlerdiagnoseprotokolle kann festgestellt werden, ob vor und nach dem Auftreten des Fehlers bei anderen Geräten Auffälligkeiten vorlagen.