DCS常見通訊故障處理及防范措施

DCS控制系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代的集成控制系統(tǒng)應運而生，基于計算機并結合了網(wǎng)絡通信和多媒體等多種較為前沿的手段，其通訊功能能夠滿足流程工業(yè)對控制系統(tǒng)關于可靠性、開放性、實時性及易維護性的各類要求，能有效提高生產(chǎn)質量和生產(chǎn)效率，具有非常廣闊的應用前景。以下是對DCS（分布式控制系統(tǒng)）常見通訊故障及其處理措施的詳細分析。

一、常見通訊故障及解決措施

1. 節(jié)點總線故障

現(xiàn)象：節(jié)點總線材料通常是同軸電纜，當總線的干線任一處中斷時，都會導致該總線上所有站及其子設備通訊故障，會造成數(shù)據(jù)丟失、設備驟停以及操作中斷等嚴重現(xiàn)象。

原因：同軸電纜的頻繁拔插會導致接觸不良，造成信號中斷；過大的接觸電阻也會對通訊線路造成影響，傳輸數(shù)據(jù)負載較大會導致數(shù)據(jù)準確性降低。

解決措施：采用雙冗余設置，但電纜連接要處于模塊后方，以保證同軸電纜不受機械運行過程中產(chǎn)生的不利影響。制定同軸電纜檢查與更換管理制度，定期進行檢查和更換。

2. 現(xiàn)場總線故障

現(xiàn)象：現(xiàn)場總線材料為雙絞線，連接的設備是生產(chǎn)工藝一線設備，一旦出現(xiàn)故障會直接影響到生產(chǎn)過程。

原因：現(xiàn)場總線處于惡劣的工作環(huán)境中，受到各種不利因素的干擾極大，包括生產(chǎn)過程中對其的接觸，以及環(huán)境和機械設備的影響會導致現(xiàn)場總線發(fā)生變形，加之母線接觸不良，所以發(fā)生故障的可能性較大。

解決措施：采用雙冗余設置，在接口上增加一對通信線路，增加線路傳輸數(shù)據(jù)的可靠性和準確性。保證現(xiàn)場總線和設備的連接部位的可靠性，在拆卸和安裝現(xiàn)場總線時，要保證連接部分牢固可靠，并且使總線分支處于不受機械設備影響的位置。

3. 地址標識故障

現(xiàn)象：就地組件和總線接口的地址標識出錯時，整個通信網(wǎng)絡將陷入混亂，會出現(xiàn)下載和更新程序故障、地址符號混亂、數(shù)據(jù)無法尋址和關機事故等。

原因：人為錯誤地改變地址標識。

解決措施：防止各組件的地址標識錯誤，防止人為的誤動、誤改。在系統(tǒng)擴展時，一般應在系統(tǒng)停止運行時進行，尤其是采用令牌式通信方式的系統(tǒng)，任何增加或減少組建的工作都必須在系統(tǒng)停運時，將組態(tài)情況向網(wǎng)絡發(fā)布。

4. UCN電纜故障

現(xiàn)象：控制器與現(xiàn)場測量儀器設備之間的數(shù)據(jù)讀取以及執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送都是通過UCN電纜完成的，UCN電纜故障會影響數(shù)據(jù)的正常傳輸。

原因：UCN電纜受到損壞或保護不當。

解決措施：在UCN電纜周圍加裝隔離網(wǎng)、保護罩等隔離措施，有效降低發(fā)生UCN電纜故障的概率。

5. 遠程站通信故障

現(xiàn)象：由于系統(tǒng)遠程站的冗余通信的結構特點，在正常情況下，電子室的主通訊卡是綠燈常亮狀態(tài)下，紅燈也保持常亮狀態(tài)；而備用通訊卡只是常亮綠燈，并沒有紅燈提示警告。操作人員在此期間無法對上述設備進行操作或更改組件參數(shù)，否則會導致跳閘停機。

原因：操作人員在不允許操作期間對設備進行了操作或更改。

解決措施：在裝置運行中，盡量避免更換終端板。如果必須更換，應確保電源電路是處于閉環(huán)狀態(tài)，如果沒有形成閉環(huán)，則必須增加導線形成閉環(huán)回路，防止其他一些卡件的終端板斷電。

二、DCS通訊故障防范措施

1. 數(shù)據(jù)備份：定期和及時地對DCS組態(tài)軟件、PID參數(shù)及各種應用軟件數(shù)據(jù)進行備份，防止數(shù)據(jù)丟失。備份可以使用移動硬盤、U盤等，但最好使用DCS專用存儲器。

2. 硬布線輸入/輸出量布置：對硬布線輸入/輸出進行科學合理的更改和布置，減少DCS不同I/O站之間的數(shù)據(jù)交換，防止因傳輸負荷過大造成信息傳輸堵塞。

3. 培訓與規(guī)范操作：加強相關工作人員的培訓，規(guī)范操作規(guī)程，防止因人為因素導致DCS通訊故障。例如，在卸載系統(tǒng)中應用軟件、更改控制參數(shù)以及修改人機界面時，要嚴格按照相關規(guī)章操作。

4. 電磁干擾防護：在DCS系統(tǒng)周圍要保證沒有電磁干擾源。在機柜室內(nèi)嚴禁使用對講機、手機以及平板電腦等能夠產(chǎn)生電磁波的儀器設備，以避免產(chǎn)生干擾信號造成系統(tǒng)通訊故障。

5. 系統(tǒng)調試與試運行：在正式運行DCS系統(tǒng)前要進行調試和試運行，模擬可能會發(fā)生的各種緊急情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的通訊故障。

6. 維護管理：建立科學合理的DCS維護管理系統(tǒng)，DCS維護人員應每天按時檢查DCS機柜和通信網(wǎng)絡各模塊的工作狀態(tài)，檢查是否發(fā)生故障提示，并及時分析產(chǎn)生異常情況的原因并進行處理。

綜上所述，DCS常見通訊故障的處理需要綜合考慮多個方面，包括故障的具體現(xiàn)象、原因以及相應的解決措施和防范措施。只有全面、細致地做好這些工作，才能確保DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和生產(chǎn)的順利進行。

審核編輯 黃宇