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O sistema DCS é composto por software e hardware do sistema, painéis de operação e instrumentos de campo. Qualquer problema em qualquer parte do sistema pode causar a perda de algumas funcionalidades do mesmo ou provocar falhas no sistema de controle. Em casos graves, isso pode levar à paralisação da produção. Na verdade, muitas falhas no DCS são causadas por pequenos detalhes do dia a dia. Na aplicação prática, se houver um controle mais rigoroso sobre esses pequenos detalhes, é possível evitar muitas das perdas causadas por falhas no DCS. Então, o que é que precisa de atenção? Espero que este artigo possa ser útil para todos. Quais são as causas de falhas no sistema DCS? Primeiramente, vamos analisar quais são as principais causas de falhas no DCS: 1. Erros de operação humana. A tecnologia DCS já está bastante desenvolvida e possui um alto grau de modularidade. As estatísticas mostram que a probabilidade de falhas no próprio hardware é relativamente baixa. Portanto, as falhas no software e hardware do DCS são, na maioria das vezes, causadas por fatores humanos: erros de configuração ou operação inadequada são causas comuns de falhas. 2. Segurança da informação: O setor de automação industrial já não é mais um ambiente seguro. 3. Falha na fonte de alimentação: Durante o funcionamento dos instrumentos automatizados, caso ocorra uma falha na fonte de energia do sistema, isso pode representar uma ameaça grave para o sistema DCS. Problemas como contato inadequado do conector, impossibilidade de ativação automática da fonte de energia alternativa, capacidade insuficiente do disjuntor, carga excessiva nas linhas dos instrumentos automatizados, acidentes nas linhas de alimentação e danos aos componentes elétricos podem causar falhas na fonte de energia do sistema. Os impactos mais comuns incluem interrupções de energia, quedas de tensão, sobretensão e tensão insuficiente. Tensão excessiva pode danificar a placa, enquanto tensão insuficiente pode fazer com que a placa não funcione corretamente, causando sinais de alerta de falha na placa e problemas na saída de sinais. A interrupção de energia causa diretamente o paralisação do sistema DCS. 4. Interferências eletromagnéticas: As características específicas dos setores em que o DCS é utilizado fazem com que os sistemas DCS fiquem, na maioria das vezes, em um ambiente eletromagnético hostil, criado por equipamentos elétricos potentes. Portanto, eliminar as fontes de interferência e aumentar a capacidade do próprio sistema DCS de resistir a essas interferências costuma ser algo impraticável. 5. Conexão de aterramento inadequada: Uma conexão de aterramento deficiente pode causar flutuações e desvios nos sinais do DCS quando este é afetado por interferências eletromagnéticas. Em casos graves, isso pode levar à danificação dos circuitos integrados. 6. Influência da temperatura e umidade: Ambientes de trabalho com alta ou baixa temperatura, bem como ambientes secos ou úmidos, podem causar grandes impactos no sistema. Os componentes do DCS são suscetíveis a esses fatores ambientais, o que pode levar à sua falha ou à redução de seu desempenho. Experiências mostram que, no caso de cartões analógicos, a cada variação de 10°C na temperatura, a precisão diminui em 0,1% ； Quando a umidade relativa ultrapassa 65%, forma-se uma camada de água na superfície dos objetos, o que prejudica a isolação e acelera a corrosão ； A umidade relativa muito baixa faz com que os materiais sintéticos fiquem frágeis, encolham e apresentem rachaduras na superfície, o que os torna suscetíveis a danos. 7. Efeito eletrostático: É fácil que se acumule eletricidade estática na superfície dos materiais isolantes. Como os circuitos impressos atuais utilizam circuitos integrados de grande escala, a resistência desses chips à tensão é baixa; portanto, descargas eletrostáticas podem causar falhas nos chips dos circuitos impressos. E esse tipo de dano tem uma certa discreção e latência, sendo facilmente negligenciado. 8. Efeitos da corrosão: Os gases corrosivos presentes no local, bem como as instalações localizadas perto do mar (como usinas nucleares), que são afetadas pela corrosão causada pelos ventos marinhos, podem ter efeitos fatais nos cartões DCS e nos computadores das estações de operação. Ambientes industriais com corrosão grave costumam causar curtos-circuitos nos componentes eletrônicos das placas DCS e das placas-mãe dos computadores, resultando em danos ao hardware dos equipamentos. 9. Efeitos dos relâmpagos: Quando o dispositivo de proteção contra relâmpagos localizado no edifício da sala de controle é atingido por um relâmpago, uma forte corrente elétrica passa pelos fios de aterramento até o sistema de aterramento. Isso faz com que o potencial elétrico local varie. Se o sistema de aterramento de proteção contra relâmpagos for independente, e não houver distância suficiente entre ele e os eletrodos de aterramento do sistema de controle, ocorrerá uma descarga entre eles, o que pode causar interferências ou danos ao DCS presente na sala de controle. 10. Outros danos incluem poeira e pragas, que podem causar sérios danos aos equipamentos e às linhas do DCS. Como prevenir problemas de falha no sistema DCS? Primeiramente, antes da instalação do DCS, é necessário dar atenção às fases de projeto e construção. Para se proteger contra os efeitos dos relâmpagos, como o uso de blindagem de aterramento, é bastante difícil realizar modificações nessas estruturas após a entrada em operação do DCS. Portanto, é muito melhor tomar as medidas necessárias antes que problemas surjam, em vez de tentar corrigi-los depois que eles já ocorreram. No projeto, deve-se escolher uma estrutura de aterramento adequada, como o uso de um ponto de aterramento de potencial igual ； Durante a construção, deve-se seguir as normas e padrões relevantes, utilizando o método correto de conexão à terra. Sistema DCS: yunrun.com.cn/product/list_93.html Além disso, os problemas identificados em algumas aplicações devem ser resolvidos imediatamente, com reformas no local. Em casos de interferência eletromagnética, uma medida eficaz é interromper o caminho de transmissão entre a fonte de interferência e o DCS. Se a sala de controle utilizar blindagem do tipo grade, devem ser instalados dispositivos de filtragem nos cabos de sinal, garantindo que os cabos de sinal e de alimentação sejam instalados de acordo com as normas correspondentes. Além disso, devem ser instalados dispositivos SPD para evitar a intrusão de ondas de choque elétrico causadas por relâmpagos. Terceiro, é necessário seguir rigorosamente as normas estabelecidas. Por exemplo, no que diz respeito aos problemas de eletricidade estática, é necessário seguir rigorosamente a regra de usar pulseiras antiestáticas ao conectar e desconectar cartões ； Use sacos antiestáticos especiais para armazenar placas e outros componentes. Quarto, nas aplicações diárias do DCS, é necessário prestar atenção aos seguintes pontos: ① Verificar periodicamente a fonte de energia do sistema DCS; nos sistemas com fontes de energia redundantes, é preciso realizar testes de troca de fontes de energia regularmente. Ao mesmo tempo, deve-se realizar verificações periódicas de comutação da fonte UPS, e as baterias devem ser descarregadas e carregadas regularmente, conforme exigido. Verifique regularmente se as conexões de rede e os cabos estão bem fixados, e se os terminais de conexão dentro do painel de controle são seguros e confiáveis. Verifique periodicamente se os ventiladores do sistema estão funcionando corretamente e se não há obstruções nos canais de ar, para garantir que o sistema opere de forma confiável a longo prazo. Verifique regularmente se as unidades de controle, os módulos I/O e outros módulos estão funcionando corretamente. Verifique periodicamente se a conexão à terra está firme e teste se a resistência de terra atende aos requisitos. ②Verifique periodicamente a carga de trabalho dos controladores, computadores, etc., e preste atenção se há algum aumento nela. Verifique regularmente o disco rígido e exclua arquivos desnecessários; os arquivos antigos devem ser frequentemente arquivados em um dispositivo externo. ③Para as interfaces entre o sistema DCS e outros sistemas, recomenda-se instalar firewalls antivírus nas estações de gateway do lado dos outros sistemas, além de atualizar regularmente o banco de vírus. Ao mesmo tempo, atualize prontamente os patches do sistema operacional para aumentar a segurança do sistema. ④Em tempo de execução, em princípio, não são feitas mais alterações em hardware ou software. ⑤Todas as alterações no sistema DCS, sejam elas no software de configuração, no software do sistema ou nas propriedades dos arquivos, devem ser registradas em detalhes na estação do engenheiro (no livro de registros). Após cada alteração na configuração, é necessário copiar a estação principal para a estação secundária. ⑥É necessário reiniciar periodicamente todas as estações de operador, a fim de eliminar os erros acumulados decorrentes do funcionamento contínuo do computador. Crie o hábito de fazer backups regulares do software de configuração. Após cada atualização do diretório de pontos, é necessário copiar todos os arquivos localizados no diretório de instalação da estação do engenheiro para os respectivos diretórios das estações dos operadores. Caso contrário, danos na estação do engenheiro podem impedir que o sistema atualize o diretório de pontos. ⑦A sala de controle DCS deve manter temperaturas, umidade e nível de poeira adequados. É necessário verificar periodicamente o ambiente de trabalho e as condições de ventilação, a fim de evitar falhas no hardware ou seu envelhecimento acelerado devido à má ventilação e resfriamento. Geralmente, deve-se realizar a limpeza dos filtros nas estações de operador e nas estações DPU a cada trimestre. Quinto, é necessário dar importância à manutenção preventiva, ou seja, realizar manutenções proativas de forma planejada, a fim de garantir a estabilidade do sistema. Utilizar cada grande manutenção para realizar a manutenção preventiva do sistema, a fim de conhecer o estado de funcionamento do mesmo e eliminar possíveis falhas. Durante a grande manutenção, o sistema DCS deve ser submetido a uma manutenção completa, que inclui: ① inspeção do sistema de alimentação elétrica e do sistema de aterramento. Verifique periodicamente a capacidade da bateria do UPS e o tempo de carregamento/descarregamento, além de realizar testes de resistência de aterramento no polo de aterramento. ②Desde que a tecnologia o permita, devem ser realizados testes de redundância periodicamente em fontes de energia redundantes, servidores, controladores e redes de comunicação. ③) Realizar inspeção nos componentes do sistema. Realizar uma inspeção e organização completas para prolongar a vida útil do equipamento. ④Manutenção devido a falta de energia na estação de operação e na estação de controle. Inclui a limpeza de poeira em componentes internos do computador, gabinetes das estações de controle, caixas de alimentação, entre outros. ⑤Realizar manutenção em softwares, hardwares e sistemas de computador. Como a organização de discos. Backup de dados do disco rígido, testes de software e hardware, etc. ⑥Manutenção da comunicação de rede do sistema, para garantir uma conexão confiável. ⑦Os terminais de conexão do sistema devem estar bem apertados, para evitar que as conexões fiquem soltas. Verifique se os terminais de segurança estão em bom estado. ⑧Realizar manutenção nos equipamentos de medição no local e resolver os problemas identificados imediatamente. Por fim, é essencial dar atenção especial aos registros de operação e aos registros de diagnóstico de falhas. O que fazer se o sistema DCS apresentar um problema? Medidas de prevenção rigorosas não conseguem eliminar completamente os defeitos; devido a vários fatores durante o uso, ainda há chances de que eles ocorram. Portanto, quando o sistema DCS apresenta um defeito, é de extrema importância analisar e diagnosticar com precisão, no menor tempo possível, a localização e as causas do problema. De acordo com a experiência dos especialistas, é possível seguir os seguintes passos para identificar o problema: 1. Analisar completamente os sintomas, pois isso é a base para descartar possíveis falhas. É importante verificar se as informações fornecidas por outras pessoas sobre os sintomas são precisas. A maneira mais confiável de fazer isso é observar ou reproduzir os sintomas pessoalmente. 2. Analisar em quais circunstâncias a falha ocorre: durante a fase de ajuste do sistema, durante os testes de integração, ou durante o funcionamento normal, a manutenção preventiva ou os procedimentos de diagnóstico. Isso ajuda a recriar a falha e a isolar a mesma. 3. Verificar se foram feitas algumas alterações. Se o sistema funcionava normalmente antes, alguma alteração foi feita? Incluindo quaisquer alterações em hardware, software ou conexões. 4. Verifique se os indicadores de cada placa exibem alguma mensagem de alerta de falha. 5. Para reduzir a área de busca por falhas, pode-se usar um gerador de sinais padrão para enviar sinais padrão (como sinais de 4–20 mA) ao cartão de controle. Assim, é possível verificar na tela do computador se o sinal é exibido corretamente, determinando assim se o cartão está funcionando normalmente. 6. Determinar se há algum problema com a placa, por meio da substituição dela por outra placa ou pelo uso de peças de reposição. A placa deve suportar inserção/remoção em tempo quente. Tenha atenção: a inserção ou remoção de placas importantes ou não redundantes pode causar anomalias na exibição ou saída dos sinais. 7. Verifique se se trata de um problema temporário ou que ocorre apenas uma vez. Se for um ocorrido aleatório, é possível que o sistema tenha sido afetado. Esse tipo de problema é difícil de rastrear, exige muito tempo e pode precisar de tecnologias especiais e equipamentos de teste dedicados. 8. Consulte o log de operações e os registros de diagnóstico de falhas anteriores. O log de operações pode ajudar a entender as atividades do software antes e depois da ocorrência de um erro, verificando se houve alguma operação errônea realizada por humanos ； Através dos registros de diagnóstico de falhas históricas, é possível saber se havia anomalias em outros dispositivos antes e depois da ocorrência da falha.