DCS系统常见故障排除经验

ＤＣＳ系统常见故障排除经验　经验交流　

朱红　

ｆ青海油田格尔木炼油厂，青海格尔木８１６０００）　

摘要：结合生产控制系统实际，提出处理Ｄｃｓ系统故障前应做的准备，介绍系统硬件故障判别方法，重点阐述ＤＣＳ　

常见故障的经验查找和处理。　关键词：ＤＣＳ；故障排除；故障点；网络堵塞　

Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ＤＣＳ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ　

ＺＨＵＨｏｎｇ　

（ＱｉｎｇｈａｉＯｉｌｆｉｅｌｄＧｅｅｒｍｕＲｅｆｉｎｅｒｙ，Ｇｅｅｒｍｕ８１６０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＤＣＳ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ　

ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｆａｕｌｔ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｔｒｏｕｂｌｅ　ｓｈｏｏｔ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ＤＣＳ　ｃｏｍｍｏｎ　

ｆａｕｌｔｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣＳ；ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ；ｆａｕｌｔ　ｐｏｉｎｔ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｊａｍ　

０引言　

青海格尔木炼油厂目前控制系统全面实现ＤＣＳ　

操作，系统有进口的ＡＢＢ　ＭＯＤ　３００、ＦＯＸＢＯＲＯ　Ｉ／Ａ等，　

国产的有上海新华ＤＣＳ。目前８０％的ＤＣＳ系统为基于　

Ｕｎｉｘ操作平台的ＦＯＸＢＯＲＯ　Ｉ／Ａ　５１Ｆ。ＤＣＳ系统控制部件　

采用冗余容错技术，运行可靠性提高，但是受安装环　境因素（温度、湿度、尘埃、腐蚀、电源、噪声、接地阻　

抗、震动和鼠害等）和使用方法（元器件老化和软件失　

效等）的影响，不能保证长期可靠、稳定地运行。所以，　对生产系统的核心一一ＤＣＳ控制系统的维护仍然任　

重道远。　

１　ＤＣＳ系统的构成　

ＤＣＳ系统概括起来分为３部分：集中管理、分散控　

制监视和通信。集中管理部份又可分为操作站、工程师　站和管理网计算机。操作站是由微处理器、ＬＣＤ、键盘、　

打印机等组成的人机系统，实现集中显示、集中操作和　

集中管理；工程师站主要用于组态和维护；管理网计算　

机用于全系统的信息管理和优化控制。分散控制监测　

部份按功能可分为现场控制站和现场监测站。现场控　

制站是由控制处理器ＣＰ、Ｉ／Ｏ板、电源和通信接口等组　

成。青海格尔术炼油厂的ＦＯＸＢＯＲＯ　Ｉ／Ａ系统构成：应用　

操作站处理机（工程师站，Ａｗ　５　１），具有应用处理机　

（ＡＰ５　１）和操作员站处理机（ＷＰ５　１）的综合功能，操作员　

作者简介：朱红（１９７５一），从事ＤＣＳ￣ＥＳＤ等工控机维护。　

收稿日期：２０１０－０４－０９　站处理机（ＷＰ５　１）既可作为操作员站也可作为工程师　

站使用；控制处理机（ＣＰ６０￣通信处理机（ＣＯＭＭ　１０）。网　

络结构：Ｍｅｓｈ控制网络、节点总线（ＮＯＤＥ　ＢＵＳ）、现场　

总线（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ或ＭＯＤＢＵＳ）各组件等。　

２故障排除经验　

ＤＣＳ系统故障是多种多样的，有现场仪表设备故　

障、系统故障、硬件故障、软件故障和操作使用不当造　成的故障等。　

２．１利用“Ｓｙｓ＿Ｍｇｍｔ”系统管理环境发现故障点　

青海格尔术炼油厂的ＤＣＳ系统具有丰富的自诊断　

功能。系统能及时对挂总线上各个设备（包括计算机、　

控制处理、Ｉ／Ｏ卡件等）进行实时诊断，系统管理软件在　

各个管理画面中利用组件的Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ名和边框的颜色　

变化来指示各组件设备的当前状态和系统通信情况：　

白色边框一一正常状态，系统通信正常；　红色边框一一系统中存在通信故障；　

灰色Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ——该组件不应出现在系统中；　

白色Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ——组件工作正常；　

黄色Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ——该组件下属设备中有工作不正　常者，或冗余组件里有一方工作不正常；　

红色Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ——该组件出现故障。　

闪烁的文字和星号代表系统中有未经确认的故　障存在。如果在设备名后有“＜”符号，说明此设备的　

报警被人为禁止。在ＥＱＵＩＰ　ＣＨＧ里，可以选择恢复该　

设备的报警。如果是总线问题，检查接线是否良好，如　

图１所示。　

自动化应用　２０１０　８期　

６７　经验交流　簪０等　

图１系统管理环境故障排除示意图　

如果是站的接口卡（ＤＮＢＩ或ＤＮＢＴ）或ＣＰ故障，可　

先按一下卡件的复位键，观察是否恢复正常。注意，在　

工作站接口卡复位后，工作站最好重新启动，如果接口　

卡上的３只灯都正常闪亮，也可以不用重启。　

如果是ＦＢＭ故障，在相应的ＣＰ　ＰＩＯ总线图上选中　

该ＦＢＭ，再选中“ＥＱＵＩＰ　ＣＨＧ”键，进入ＦＢＭ设备操作画　

面。若ＦＢＭ显示为蓝色，选中“ＧＯ　ＯＮ—ＬＩＮＥ”；若为红色，　

则选“ＤＯＷＮＬＯＡＤ”。如果故障不恢复，则需检查ＦＢＭ　

的标识码（ＬＥＴＴＥＲＢＵＧ）是否有所松动，这可能需要拔　

插一下ＦＢＭ标识码。当系统断电恢复后，可能出现某个　

ＣＰ下的ＦＢＭ均是红绿灯亮，此时，可在相应的ＣＰ　ＰＩＯ总　

线图上选取ＦＢＭＯ，而后选择“ＥＱＵＩＰ　ＣＨＧ”，做一下　

“ＧＥ】　Ｒ　ＡＬ　ＤＯＷＮＬ　ＯＡＤ”。　

当工作站的外设（如打印机、ＧＣＩＯ、报警键盘、磁带　

机）故障时，应先检查接线，再通过断电一上电方式来　

复位外设。　

确认硬件故障后，如有备件应立即更换，安装备　

件时，应使用镊钳（Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ　Ｔｏｏ１）掉换Ｌｅｔｔｅｒｂｕｇ。新装　

组件绿灯亮时，在系统管理软件里应看到该组件设备　

名为白色，这证明备件已正常工作，如果不是白色，再　

按上述办法处理。　２．２正确进行软件维护避免故障点　

系统是否长周期平稳运行，软件正常使用和软件　

备份是关键。　（１）工程师环境和操作员环境，对不同的操作级　

别开放不同的窗口，这样确保系统安全性，口令密码　

妥善保管。在进行不同级别的操作后都需要确认系统　

的开放窗口是否已经退出，其它人进行操作时再重新　

登录。　－　

（２）系统死机或重新启动，尤其是发生了系统非正　

常开关机或死机后，一定要做ｆｓｃｋ，检查文件系统，保证　

文件系统的正常。　

（３）进入ＣＩＯ控制组态，对各个ＣＰ做Ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ，尤　

其是在系统停机断电前必须要求这样做。同时最好能　

及时更新ＣＩＯ控制组态的ＳａｖｅＡｌｌ软盘，以免原有的软盘　

６８　ｗｗｗ．ａｕｔｏ—ａｐｐｌｙ．ｃｏｒｎ　自动化应用　因保存时间太长造成软件丢失。　

（４）系统在正常运行时，不要对系统内容随意修　

改、删除或增加。要注意口令字的保密和记忆。对系统　

作出必要修改后，一定要作出修改部分的备份。在备份　

盘片上注明备份｝＿｛期，备份方式（如是ｃｐ格式还是ｔａｒ格　

式），妥善保存。定期对每一个ＣＰ站用Ｓａｖｅ　Ａｌｌ做一张　

控制组态的备份；历史组态用Ｓｔｏｒｅ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ａｓ　Ｆｉｌｅ　

保存为一个文件，再将该文件备份到软盘中；对每一个　

带有报警键盘的工作站（ＡＷ、ＷＰ）均应对其报警键盘　

组态文件进行备份；系统中的ＭＡＲＫＥＲ文件应加以备　

份，特别是中文ＭＡＲＫＥＲ；环境组态文件也有必要加以　

备份，无论是ｃｐ还是ｔａｒ命令，仍用原命令将文件拷贝回　

硬盘上去，这样，在系统出现问题时，不会出现文件数　

据不能恢复的可怕后果。　

（５）另外，需要关心硬盘的可用空间，尤其是根目　

录下的可用空间大小。在ＶＴ１００里，用ｄｆ－ｋＦｕ　ｆｓ命令显　

示硬盘的使用情况。一般情况，根目录下剩余空问应大　

于３０％。为了保证可用空间，可以按以下方法整理硬　

盘，查找无用的Ｃｏｒｅ文件并删除：　

俞－＠ｆｉｎｄ｜一ｆｓｔｙｐｅ　ｕｒｆｓ—ｐｒｕｎｅ—Ｏ—ｎａｍｅ　ｃｏｒｅ—ｐｒｉｎｔ　

进入该ｃｏｒｅ文件所在目录，用ｒｍ命令删除ｃｏｒｅ文件。　

如果系统反应很慢，进行ＣＯＲＥ文件删除是很有必　

要的。　２．３避免ＤＣＳ系统电源故障　

电源一旦出现问题，会造成致命的危险。其故障　

一般为插头松动、空开容量不够、备用电源不能自投、　

电压波动引起保护误动及插头接触不良造成无电源　

等。供电线路事故、线路负载不匹配可引起系统或局部　

的电源失电，电路元件损坏或误操作也会造成电源故　

障。首先　检查空开容量，定期紧固接线端子，对ＵＰＳ　

电源及其它设备进行除尘；其次，检查冗余电源是否工　

作良好、输出电压是否在可控制范围之列、电源指示灯　

是否正常；在外部电压波动时也要保证系统正常供电，　

必要时可配备一路市电。　２．４定期检查接地避免信号干扰　

ＤＣＳ系统数据有时会发生错误或显示误差很大，　

干扰主要是接地问题，定期对ＤＣＳ接地进行测试检查　

是很有必要的。标准接地电阻≤４Ｑ，系统运行很长时　

间或当地地理结构发生变化都会影响电阻。仪表信号　

接地电阻超过４　Ｑ时，必须及早测量进行整改或重新　

做地。否则对仪表模拟信号影响很大，尤其是对热电　

阻。有时备用电源的切换和大功率的无线通信设备　

（如手机、对讲机）和电器设备的启动和停止都会干扰　ＤＣＳ的控制信号，造成不必要的故障。为了防止干扰信　

号串人系统，要严格执行屏蔽和接地要求，信号线远　

离干扰源，同时采取防电源波动措施。主／从过程处　

理机在机组运行时，除非万不得已，尽量不要人为切　

换，已防产生干扰，如必须切换，应采取措施先将控制　

切到手动，以免对系统运行工况产生影响。在ＤＣＳ机柜　

间、工程师站等重点部位，应绝对禁止使用大功率无　

线电通信设备。　２．５定期检查ＤＣＳ组态排除网络堵塞故障　

随着生产装置的增加和大量新设备的投用，再加　

上自动化综合控制和管理系统的投运，要注意网络堵　

塞问题。原因在于：一个结点向网上的其他结点访问数　

据，但如果其他结点没有这个数据，它就反复进行访问　

工作，直至读取到这个数据，就会造成网络堵塞。动态　

数据服务器和ＤＣＳ运行的更新程度不一致，控制器的　组态不断变化，组态数据点不断增加。有一部分组态实　

际上没有与真正的Ｉ／０点相连，而动态数据服务器要将　ＤｃＳ上所有数据点都读上去，若其中有部分数量的数　

据点是无效的，就会造成网络堵塞，现象为人机界面发　

生死机。解决的办法是可以用逆向工程师站读取控制　

器中的组态，与正向工程师站的内容进行比较，定期检　

查ＤＣＳ组态删除无效点，就可以避免网络堵塞和死机　经验交流　

。。　｛　∞一　

现象。另一个应注意的问题是在接人动态数据服务器　

时，应检查所有接口的软件版本是否一致，否则也会影　

响数据的传递。　另外一些维护经验也是很可贵的，如对有怀疑　

的故障部件，用备件或同样的插卡或模块进行替　

换，或相互比较。但要注意，替换前要先分析排除一　

些危害性故障，如电源异常、负载短路等引起元件　

损坏的故障，若不先排除，则替换上的插件或模块　

会继续损坏。　

或者将某些部位或线路暂时断开，观察故障现象　

变化情况，逐步缩小怀疑对象，最终查出故障部位，进　

行处理或更换。　

３结语　

ＤＣＳ系统可靠稳定运行，对保证生产的连续性、　

安全性是极其重要的。一旦ＤＣＳ系统出现故障，轻则造　

成工艺波动影响产品产质量，重则单元（或全线）停　

产。对ＤＣＳ系统故障排除的关键是善于发现故障并能　

快速、准确地判断出故障点的位置，有针对地加以处　

理；要减少故障，很重要一点是加强ＤＣＳ系统的预防性