Thread Content
Система DCS состоит из программного и аппаратного обеспечения, панелей управления и приборов на месте. Любые проблемы в любом звене системы могут привести к сбою в её функционировании или к неисправностям в системе управления; в серьезных случаях это может привести к остановке производства. На самом деле, довольно много сбоев в DCS вызвано небольшими повседневными деталями. В повседневной эксплуатации, если усилить контроль за этими деталями, можно избежать значительных убытков, связанных с сбоями в DCS. Итак, на что стоит обратить внимание? Надеюсь, эта статья окажется полезной для всех. Каковы причины сбоев в системе DCS? Сначала давайте рассмотрим, какие причины чаще всего приводят к сбоям в DCS: 1. Ошибки человека. Технология DCS сегодня уже достаточно развита, а её модульность высока. Согласно статистике, вероятность поломок самого оборудования довольно низкая. Поэтому большинство сбоев в программном и аппаратном обеспечении DCS вызваны действиями человека: часто возникают сбои из-за неправильной настройки или некорректных действий оператора. 2. Безопасность информации: сфера промышленного автоматизированного управления больше не является безопасной зоной. 3. Нарушение подачи электроэнергии. В процессе работы автоматизированных приборов любое нарушение подачи электроэнергии в систему может представлять серьезную угрозу для DCS-системы. Проблемы вроде плохого контакта штекера, невозможности автоматического включения резервного источника питания, недостаточной мощности выключателя, несоответствия нагрузки на линии автоматизированных измерительных устройств, аварий на линиях питания и повреждения электрических компонентов могут привести к сбоям в работе системы питания. К распространенным проблемам относятся перебои в подаче электроэнергии, падение напряжения, перенапряжение, недостаточное напряжение и т. д. Чрезмерно высокое напряжение может привести к повреждению платы, а недостаточное напряжение — к тому, что плата не сможет нормально работать, что вызовет сигналы тревоги, нарушения в передаче сигналов и другие проблемы. Потеря питания приводит к полной остановке системы DCS. 4. Электромагнитные помехи. Особенности отраслей, в которых применяется DCS, обусловливают то, что системы DCS находятся в условиях сильного электромагнитного излучения, исходящего от электрооборудования. В таких условиях устранение источников помех и повышение стойкости самой системы DCS к импульсам помех часто бывает нереалистично. 5. Ненадлежащее заземление. Ненадлежащее заземление может привести к скачкам и смещению сигналов в DCS при воздействии электромагнитных помех; в серьезных случаях это может повредить платы. 6. Влияние температуры и влажности. Высокая и низкая температура, сухость и влажность в рабочей среде оказывают значительное воздействие на систему. Компоненты DCS могут выйти из строя или ухудшить свои характеристики под воздействием таких условий. Эксперименты показали, что для аналоговых карт погрешность снижается на 0,1% при каждом изменении температуры на 10°C ； При относительной влажности, превышающей 65%, на поверхности объектов образуется водяная пленка, что приводит к ухудшению изоляционных свойств и ускоряет коррозию ； При слишком низкой относительной влажности синтетические материалы легко становятся хрупкими, сжимаются, на их поверхности появляются трещины, что приводит к их повреждению. 7. Влияние статического электричества. На поверхности изоляционных материалов легко накапливается статическое электричество: поскольку в настоящее время в платах используются крупномасштабные интегральные схемы, у которых низкая устойчивость к напряжению, разряд статического электричества может привести к неисправностям чипов в платах. При этом такой ущерб обладает определенной скрытностью и латентностью, из-за чего его легко пропустить. 8. Влияние коррозии. Коррозионные газы, присутствующие на месте эксплуатации, а также воздействие морского ветра на объекты, расположенные у побережья (например, атомные электростанции), часто оказывают смертельное воздействие на платы DCS и компьютеры операционных станций. В промышленных условиях с сильной коррозией часто происходит короткое замыкание электронных компонентов на платах DCS и материнских платах компьютеров, что приводит к повреждению аппаратного обеспечения. 9. Влияние молний. Когда устройства защиты здания контрольной комнаты от прямого попадания молнии начинают выполнять свою функцию, сильный моментальный ток молнии поступает через проводники в систему заземления. Это приводит к колебаниям локального уровня потенциала земли. Если система заземления предназначена исключительно для защиты от молний, и между ней и заземляющими электродами контрольной системы нет достаточного расстояния, то может произойти разряд между ними. Это может вызвать помехи или повреждение оборудования DCS, находящегося в контрольной комнате. 10. Другие угрозы включают пыль и крыс, которые могут причинить серьезный ущерб оборудованию и линиям DCS. Как предотвратить сбои в системе DCS? Во-первых, перед установкой DCS необходимо уделять пристальное внимание этапам проектирования и строительства. Чтобы защититься от воздействия молний, использоваться заземляющие экрани и т. п., после ввода DCS в эксплуатацию внести изменения в эти системы довольно сложно. Поэтому при возникновении проблем гораздо лучше принять соответствующие меры заранее, чем пытаться что-то исправить уже после того, как проблема возникла. В проектировании следует выбирать разумную структуру заземления, например, с использованием метода единоточечного заземления с одинаковым потенциалом ； Во время строительства необходимо соблюдать соответствующие стандарты и нормы, используя правильные методы подключения к земле. Система DCS: yunrun.com.cn/product/list_93.html. Кроме того, при обнаружении проблем в некоторых приложениях необходимо своевременно внести изменения на месте. Что касается проблемы электромагнитных помех, то довольно эффективной мерой является прерывание пути передачи сигналов от источника помех до системы DCS. Если в рубке управления используется решетчатая защита, на кабелях сигналов устанавливаются фильтры; при прокладке кабелей сигналов и кабелей питания соблюдаются соответствующие стандарты. Также устанавливаются устройства SPD для предотвращения проникновения ударов молний. В-третьих, необходимо строго соблюдать стандартные процедуры. Например, в случае проблем с статическим электричеством необходимо строго соблюдать правило ношения антистатических браслетов при подключении и отключении карт ； Храните платы и другие запчасти в специальных антистатических мешках. В-четвертых, при повседневном использовании DCS необходимо уделять внимание следующему: ① регулярно проверять источники питания системы DCS, а для систем с резервными источниками питания — периодически проводить тесты на переключение. В то же время необходимо регулярно проверять работу источника питания UPS, а аккумуляторы следует периодически разряжать и заряжать в соответствии с требованиями. Регулярно проверяйте, насколько надежно закреплены сетевые разъемы и все кабели, а также убедитесь, что всех контактных точек в пульте управления тоже надежно закреплены. Регулярно проверяйте, корректно ли работают вентиляторы системы и нет ли засорений в воздуховодах, чтобы обеспечить её надежную работу в течение длительного времени. Регулярно проверяйте, нормально ли работают блок управления, модули ввода/вывода, другие модули и т. д. Регулярно проверяйте, надежно ли закреплено заземление, и тестируйте, соответствует ли сопротивление заземления установленным требованиям. ②Регулярно проверяйте нагрузку на контроллеры, компьютеры и т. д., и обращайте внимание на возможное её увеличение. Регулярно проверяйте жесткий диск и удаляйте мусорные файлы; исторические файлы регулярно архивируются и резервируются на внешних носителях. ③Что касается интерфейсов между системой DCS и другими системами, рекомендуется установить антивирусные фаерволы на станциях-шлюзах с стороны других систем, а также регулярно обновлять базу данных вирусов. В то же время необходимо своевременно обновлять патчи операционной системы для повышения её безопасности. ④Во время работы, в принципе, не производятся изменения в программном и аппаратном обеспечении. ⑤Любые изменения в системе DCS, будь то программное обеспечение для настройки, системное программное обеспечение или свойства файлов, должны быть подробно задокументированы в журнале на станции инженера. После каждой изменения конфигурации необходимо копировать главную станцию на вспомогательную. ⑥Необходимо регулярно перезапускать все пульты управления, чтобы устранить накопленные с течением времени ошибки в работе компьютера. Сформируйте привычку регулярно делать резервные копии программного обеспечения для настройки. После каждого обновления каталога необходимо копировать все файлы из каталога установки программного обеспечения на станции инженера в соответствующие каталоги на операторских станциях. В противном случае повреждение станции инженера может привести к тому, что система не сможет обновить каталог. ⑦) В контрольной комнате DCS необходимо поддерживать соответствующую температуру, влажность и уровень пыли. Необходимо регулярно проверять условия рабочей среды и состояние вентиляции, чтобы избежать сбоев в работе оборудования или ускоренного износа из-за недостаточной вентиляции и охлаждения. Как правило, каждый квартал следует проводить очистку от пыли на панелях управления и станциях DPU. В-пятых, необходимо уделять внимание профилактическому обслуживанию, то есть планомерно осуществлять проактивное техническое обслуживание для обеспечения стабильности системы. Используя каждый крупный ремонт для профилактического обслуживания системы, можно контролировать её рабочее состояние и устранять потенциальные проблемы. Во время капитального ремонта необходимо провести тщательное обслуживание системы DCS. Это включает в себя: ① проверку системы питания и системы заземления. Регулярно проверяйте емкость аккумулятора UPS и время зарядки/разрядки, а также измеряйте сопротивление заземления. ②При условии, что это допускается технологией, регулярно проводятся тесты на надежность резервных источников питания, серверов, контроллеров, сетей связи и т. д. ③) Провести проверку компонентов системы. Тщательная проверка и упорядочивание для увеличения срока службы оборудования. ④Плановый ремонт операционной и контрольной станций из-за отсутствия электроэнергии. Удаление пыли с внутренних компонентов компьютера, шкафов управления, блоков питания и других элементов. ⑤Техническое обслуживание программного и аппаратного обеспечения компьютера, а также операционных систем. Например, оптимизация диска. Резервное копирование данных с жесткого диска, тестирование программного и аппаратного обеспечения и так далее. ⑥Техническое обслуживание сетевой связи системы для обеспечения надежного подключения. ⑦Клеммы системы зажаты надежно, чтобы предотвратить ослабление соединений. Проверьте, что контакты страховки в порядке. ⑧Проводить техническое обслуживание приборов на месте, своевременно устранять выявленные проблемы. Наконец, необходимо серьезно относиться к журналам операций и записям по диагностике неисправностей. Что делать, если в системе DCS возникла неисправность? Строгие меры предосторожности не могут полностью исключить сбои; из-за различных факторов в процессе использования они всё равно могут возникнуть. Следовательно, при сбое в системе DCS крайне важно как можно быстрее точно определить место и причину неисправности. По мнению экспертов, можно следовать следующему подходу при выявлении проблемы: 1. Тщательно проанализировать симптомы — это основа для исключения неисправностей. Необходимо убедиться в том, что информация о симптомах, предоставленная другими людьми, является точной. Самый надежный способ — лично наблюдать за симптомами или воспроизвести их. 2. Анализ того, в каких условиях происходит сбой: на этапе настройки системы, во время совместной настройки, или во время нормальной работы, планового технического обслуживания или выполнения диагностических процедур. Это помогает воспроизвести сбой и изолировать его. 3. Узнать, вносились ли какие-либо изменения. Если ранее система работала нормально, вносились ли какие-либо изменения? Включая любые изменения в аппаратном или программном обеспечении, а также в кабельных соединениях. 4. Проверьте, есть ли на индикаторах различных плат сигналы об отклонениях. 5. Чтобы сузить диапазон поиска неисправностей, можно использовать стандартный генератор сигналов для подачи стандартных сигналов (например, сигналов 4–20 мА) на плату. На экране верхнего уровня можно проверить, корректно ли отображается сигнал, тем самым определив, работает ли плата нормально. 6. Определение наличия проблем с самой платой путем замены её или использования запасных частей. Плата должна поддерживать горячую замену. Обратите внимание: подключение или отсоединение важных плат или плат, не являющихся резервными, может привести к нарушениям в отображении сигналов или их выводе. 7. Проверьте, является ли проблема временной или возникла лишь один раз. Если это происходит случайно, возможно, система пострадала от сбоев. Такие проблемы трудно отследить, они требуют много времени, а также специальных технологий и специализированного оборудования для тестирования. 8. Просмотр журнала операций и записей о диагностике прошлых неисправностей. Журнал операций может помочь понять ситуацию с работой программного обеспечения до и после возникновения сбоя, а также выявить возможные ошибки, допущенные человеком ； С помощью исторических записей о диагностике неисправностей можно выяснить, были ли у других устройств какие-либо аномалии до и после возникновения неисправности.