摘要：DCS系统是一种集散控制系统的缩写，全称为分散控制系统，是一种以微处理器为基础，发挥对工作对象进行分散处理作用的一种操作系统，其常见用于电力系统的运行控制、冶金行业的工作流程控制以及石油化工产业等。在系统中，对不同区域起到控制作用的环节，在实际工作中是以不同层级的形式出现的，且单个环节的控制作用是独立发挥的，但从系统整体运行来看，各个子系统又是协同发挥作用的，由于电力行业、石油化工等行业本身的运行规模不断扩大，且系统应用的复杂性要求也有所提高，一旦DCS系统出现故障，对整个系统的运行会产生严重的不利影响。因此，研究此系统的故常处理以及运行维护措施是非常必要的。
关键词：DCS系统；故障分析处理；维护防范措施
DCS系统作为一个由不同子系统构成的起到分散控制作用的系统，其本身的结构和运行原理就具有一定的复杂性。在长期运行的状态下由于各方面因素的影响发生不同的故障，基于它在各个行业领域应用中的重要作用，及时分析不同故障类型的产生原因，并采取有效的防范措施，对于维持系统的正常运行有非常重要的意义。
一、DCS系统的简要介绍
首先，这种集散控制系统，其内部结果就具有分散性和独立性的特点，而且按照不同的控制级别和要求，会有不同的独立子系统。各子系统分别负责控制一定范围内的有限的目标，且随着系统层级的升高，其控制力度也逐渐增大，属于一种具有递进式特点的控制系统。而正是这种递进式分层管理的系统结构，使得系统运行中的稳定性和可靠性大幅提升[1]。但其可靠性本质上还会受到一些外部因素的。例如，系统构建所应用的硬件设备质量，设备生产和运行的技术含量，其中DCS系统运行中，提升可靠性的有效技术包括了冗余技术、容错技术以及先进的故常处理技术等。只要不断提升系统结构的合理性，积极应用相关的先进技术，就可以实现维持系统长期有效运行的目标。
其次，从具体的方面来讲，DCS系统主要由现场控制系统、操作站两部分构成，其中核心的作用环节是现场控制系统。其细节的结构又包括了卡件和总线两部分，卡件是起到现场控制作用的核心环节，而总线负责将各个不同层级的控制子系统进行连接。在实际操作中，需要注意，不同的插板（卡件）在安装时要遵循科学的逻辑顺序，以保证系统功能的有效发挥。
最后，关于操作站环节，其主要作用是记录和显示从各个控制单元传输到站内的信息和数据，是工作人员获取信息、分析信息的重要环节。其核心结构包括了筑机系统、显示器、键盘、信息的存储和输出设备等。
二、系统产生故障的类型
（一）自身运行中发生的故障
无论是电子化还是机械化的系统，其正常运行过程中，自身发生故障的可能性随着设备和系统应用时间的不断增长而提高，也就是说，通常情况下，系统或设备自身发生故障，其主要原因集中在长期不间断的使用上，另外，由于此系统结构汇总存在众多的子系统[2]。因此，在系统设计安装阶段，所要进行的设计安装工作，也有很大的工作量，且根据不同的控制需求，系统安装的要求也有所不同。所以，如果在前期的设计安装环节，存在不合理或不科学的现象，则也会造成系统运行过程中的异常现象，也就是系统故障。
（二）人员操作和应用因素引起的故障
这部分故障主要还是由于操作控制系统的工作人员本身对系统的运行原理没有一个清晰的了解，那么其在从事系统操作的工作时，对于控制操作的要点和注意事项也就没有一个正确的认识。当工作人员在系统控制和操作的工作中出现未按照标准的操作流程进行工作，或本身的操作规范性差，则也会对系统功能的正常发挥造成影响，使系统运行出现故障。
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（三）外部环境因素引起的故障
任何一个系统的运行都是处在一定的外部环境中的，且外部环境中的影响因素本身就具有不确定性和多元性的特征。所以，外部环境因素造成的DCS系统故障，也是很常见的一种故障类型[3]。在众多的外部环境影响因素中，比较典型的影响因素包括了环境中的温度、湿度指标未达到系统运行的标准要求，另外，还包括了环境的清洁程度等，因为如环境中的粉尘含量过大，则也会由于粉尘积压的问题引起系统发生故障。
三、系统运行维护及故障处理措施
（一）注重系统设计和前期调试
在系统自身原因引起的故障中我们已经分析到，系统整体或相关设备在前期设计安装环节如出现不合理的问题，则会引起系统故障。因此，在DCS系统的设计环节，设计人员要注意从系统常见故障的成因入手，提高系统设计的科学性。另外，由于不同的子系统在安装调试时所要依据的标准和要求都有所差异，所以，一方面安装人员要对个人所负责安装的子系统设备或单一设备的运行原理和安装要点有一个充分的了解，以便提升前期安装工作的规范性。另外，系统的调试环节属于试运行和检测的工作范畴，因此，把握好设备的标准运行参数，对减低故障发生的几率有关键性的作用。设备调试人员在开展调试工作时，一定要严格按照不同子系静置和运行中的不同参数标准，将其调整到一个合理的范围内，避免由于系统自身的安装调试问题引起的故障[4]。另外，对于处于长期运行状态下的DCS系统，相关的检修人员要做好日常的设备保养和维护工作，尽可能在故障发生前就对相关隐患进行检查杜绝。
（二）运行状态下的故障解决措施
对于DCS系统来讲，其故障高发的状态通常是设备处在运行中的状态，在这种情况下，防范故障的措施主要是：故障处理人员要首先明确各类控制环节在协同工作的过程中所遵循的原理。在对出现故障的系统进行维修时，要明确其引发故障的原因。另外，由于系统发生故障后，相关的数据信息会数显丢失、错乱、遗漏的问题，因此，在对问题环节进行处理并恢复正常后，应当及时对系统进行备份操作。或者准备一个专用的硬盘设备进行备份数据的存储。最后，对设备维护和管理的相关资料和信息，要妥善保管，注意查阅不同系统设备的维护保养要求和相关期限，及时进行维护和保养。而对于系统操作人员来说，应当通过理论知识和专业技能的双向培训，使其对个人的工作面运行原理有一个清晰的认识，并严格按照标准化的操作规范进行系统的应用操作。
（三）降低外部环境因素的影响
外部环境因素，是针对于系统运行和静置两种状态下而言的，系统管理人员应当通过对系统运行要求的了解，对系统运行环境进行一定的改造和优化，保证外部环境中的温度、湿度等指标维持在保证系统正常运行的数值范围之内。而且，出于对外部环境影响因素的不确定性的考虑，在减低外部环境因素对系统运行造成的影响时，应当适当应用一些温度、湿度指标的实时监测设备，随时掌握系统运行的外部环境情况。
四、结束语
总之，DCS系统以其分散控制的特点在我国生产生活的各个主要领域都得到了认可和应用，且其发挥的作用也都比较核心。所以，一旦系统发生故障和问题，会对这个服务对象系统的正常运行造成严重的影响。负责系统管理和维护的工作人员应当重视系统故障的检修和维护。尽可能保证此系统的长期稳定运行。
参考文献：
[1]杨卫红.DCS系统故障分析处理及维护防范措施探讨[J].电子世界,2016(2):68-70.
[2]白平安.试论DCS系统故障分析处理及维护防范措施[J].中国设备工程,2017(21).
[3]李斌.DCS系统常见故障分析及处理措施探究[J].工业,2016(11):00232-00232.
[4]高扬.化工企业DCS故障原因及其维护措施[J].纯碱工业,2016(2):40-42.
论文作者:景盛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/22
标签：系统论文; 故障论文; 设备论文; 外部环境论文; 环节论文; 因素论文; 操作论文; 《电力设备》2018年第14期论文;