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作者: 发布时间:2013-01-24 来源:中电网 繁体版
作 者:河南心连心化肥有限公司 赵建华 1 引言 我公司是一家年产120万吨尿素,60万吨复合肥的企业集团。自从第一套dcs系统上马以来,至今已11年。2005年中修期间将日本横河的μxl系统改造为国内某知名企业的控制系统后

作 者:河南心连心化肥有限公司 赵建华

1  引言

    我公司是一家年产120万吨尿素,60万吨复合肥的企业集团。自从第一套dcs系统上马以来,至今已11年。2005年中修期间将日本横河的μxl系统改造为国内某知名企业的控制系统后,整套生产系统除造气系统外,全部采用该系统进行操作控制。随着控制系统规模的不断扩大和使用时间的延长,控制系统的各种问题已逐渐凸现出来。比较典型的故障有以下几种:各种通讯故障、无故退出监控画面、组态文件丢失等,给生产造成了种种较大的损失,最严重的一次通讯故障几乎造成全厂停车。

2  采取对策

    针对各种故障现象的表现以及多年来的维护经验,我们提出了“系统维护重在预防”的预防性维护的管理思想。基于这一系统管理思想,根据各种故障现象,具体分析有可能产生的原因,分门别类制定相应的对策进行管理,将有可能产生故障的各种因素在日常维护及系统大中修时间有目的的检修维护,进行有效地预防,经过实践证明取得了较好的效果。现就各种故障产生的原因以及采取的对策进行分析,以期对兄弟厂家的dcs系统维护提供一些参考。

3  具体故障现象解析

3.1无故退出监控画面

    一分厂38套操作站,几乎绝大部分都有这样的记录,并且少部分操作站从开始的半年一次逐渐发展到现在的1~2个月一次,造成的直接后果就是操作工慌乱中将会造成各种预想不到的事故。询问厂家服务人员,认为这是正常现象。我车间人员根据计算机的基础原理以及控制系统的各种介绍,经过分析,确定了以下几种原因:

(1)由于软硬件之间的兼容性等问题,系统物理内存及虚拟内存经过长时间的运行以后,造成内存空间占用的不断增大,导致内存空间不足,系统退出。

(2)系统盘空间较小,长时间运行产生磁盘碎片较多,造成文件读取时间增加,进而造成监控系统的退出。

(3)操作人员非法操作(该控制系统规定:翻页操作之间的时间间隔不得少于10秒,但是在实际生产中不可能完全杜绝此类现象的发生)。

(4)环境温度过高、湿度过大(加大空调运行的监控力度)。其中第⑴、⑵条为主要原因。

针对以上原因,每隔2~3个月进行一次操作站除尘,通过有计划的除尘检修,一方面可以保持操作站的硬件清洁,降低硬件故障率;另一方面可以使长期运行的内存、硬盘等进行数据复位,降低系统运行风险。

同时清扫操作站时利用系统自带的磁盘碎片整理程序进行磁盘整理,消除碎片。

对操作工进行培训,了解相关的操作知识。

定期改变组态文件存放分区,防止硬盘因系统对某一分区长期进行读写造成硬盘损坏,事实上绝大多数硬盘的损坏也正是由于这个原因造成的,经过此法改动后,大大延长了硬盘的使用寿命。

利用ghost软件进行系统克隆,并定期恢复。

通过以上几个方面工作的有效进行,大大降低了系统无故退出监控画面的频率,降低了操作风险。

3.2组态文件丢失

    原理分析:控制系统一方面由电源箱输出5vdc和24vdc卡件工作用直流电源;另一方面主控卡采用锂电池进行后备供电,防止掉电后组态文件的丢失。由于控制站运行时间已有六年,后备锂电池已经失效,一旦电源箱供电出现问题,就有可能造成组态数据丢失的故障发生。

    针对此种现象,一方面定期检查更换后备锂电池,另一方面制定措施,利用系统大修时间,制定各种技术措施全面进行供电系统的监测和检修,防止出现类似问题。热电一期工程控制系统的检修充分说明了这一点:热电控制站由于运行时间过长,前一阶段经常出现组态错误的现象,重新下载组态后又能够正常运行。导致设备无法正常运转,后经检查发现该主控卡锂电池已经失效,加之电源箱供电出现问题,造成了这种后果。通过更换电源箱和后备锂电池,完全解决了这个棘手的问题。

3.3通讯故障

    该控制系统均采用冗余设置,保证集线器、网卡的工作正常可以有效减少网络故障发生的频率。理论上应该是当a集线器出现问题,b集线器应该可以实现冗余转换。但是在我厂曾经发生一次由于集线器损坏造成整个网络中断,导致无法操作,险些造成系统停车。由于该集线器担负着合成与变换两套系统以及与外网的数据交换,负荷较重,一旦造成数据阻塞,将会造成严重的后果。

    针对这种现象,通过分析集线器的工作原理(集线器只具备信号放大和重发作用,不具备信号的定向传送能力。用集线器组成的网络成为共享式网络,用交换机组成的网络成为交换式网络。共享式以太网存在的问题是所有用户共享带宽,每一个用户的实际可用带宽随网络用户的增加而递减,在网络负荷较重的情况下经常出现数据冲突的问题;在交换式以太网中,交换机提供给每个用户专用的信息通道一般情况下各端口之间不存在数据冲突的问题。经过相关试验测得:全双工模式下交换式以太网其实际最大传输速度是共享式网络的3.8倍,其他详细资料请参看相关书籍。),由于集线器的工作原理决定了一定会存在数据冲突的问题,一旦网络负荷较重,将会导致数据冲突问题凸现,造成数据阻塞,已经严重威胁到整个控制系统的运行安全。决定对网络结构进行调整,采用先进的交换机,改用光纤传输。改造后彻底解决了网络冲突的问题。


DCS控制系统维护措施探讨
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