控制系统可靠性及应急处理研究

化工自动控制系统存在问题及对策分析随着科技的不断发展，化工自动控制系统在生产过程中扮演着越来越重要的角色。

自动控制系统能够对化工生产过程进行精确、高效的监测和控制，提高生产效率，减少人为操作带来的风险，为企业带来更多的经济利益。

随着自动控制系统的不断发展和应用，也不可避免地出现了一些问题。

本文将对化工自动控制系统存在的问题进行分析，并提出一些解决方案。

一、存在的问题1. 系统稳定性不足化工生产过程的控制比较复杂，受到外部环境变化、设备故障等因素的影响较大。

在这种情况下，要求自动控制系统具有较高的稳定性，能够在各种复杂环境下保持系统的正常运行。

在实际生产中，由于系统设计不合理、参数调整不当等原因，导致系统稳定性不足，出现频繁的故障和失控现象。

2. 控制精度不够化工生产过程对控制精度要求较高，而在实际生产中，由于传感器的精度、控制器的调节能力等方面的限制，导致控制精度不够，不能满足生产需求，甚至影响到产品质量。

3. 设备故障频发化工生产中使用的设备往往需要长时间连续工作，容易出现磨损、老化等情况，导致设备故障频发。

而自动控制系统往往对设备状态进行监测和控制，一旦设备出现故障，就会直接影响到生产过程的正常进行，甚至引发安全事故。

4. 人机界面不友好自动控制系统的人机界面直接关系到操作人员对系统的掌控能力。

一些自动控制系统的人机界面设计不够友好，操作复杂、信息不明确、反应速度慢等问题，使操作人员难以准确地掌握系统运行状态。

二、问题对策1. 加强系统设计与参数调节为了提高自动控制系统的稳定性和控制精度，首先应加强对系统的设计和参数调节工作。

对于复杂的化工生产过程，需要进行充分的模拟和试验，确定系统的最佳控制结构和参数配置，从而保证系统在各种不稳定的环境下仍能够保持稳定运行。

2. 完善故障诊断与预防机制对于设备故障频发的问题，可以通过完善故障诊断与预防机制来解决。

利用先进的传感技术对设备状态进行实时监测，建立设备健康数据库，根据设备运行状态预测设备的寿命和故障可能，采取相应的预防措施，提高设备的可靠性和稳定性。

DCS控制系统故障的应急处理及预防DCS（分散控制系统）是工业自动化控制系统中的一种重要类型，它能够实现对生产过程的监控和控制，并且能够实现远程操作。

即使是高度自动化的系统也难免出现故障，所以需要有应急处理和预防措施来保证系统的稳定运行。

本文将就DCS控制系统故障的应急处理和预防措施进行详细介绍。

1. 及时报警：当DCS系统出现故障时，系统应当能够及时地发出警报，通知操作人员进行处理。

这需要系统设置良好的报警机制，包括声音、灯光、短信等多种形式的报警方式。

2. 制定应急预案：针对不同类型的故障，制定相应的应急预案，并确保所有操作人员熟悉这些预案。

应急预案应包括故障排查、紧急处置和恢复措施等内容。

3. 快速定位故障：一旦发生故障，需要快速定位故障的具体位置和原因，可以通过DCS系统自带的监测和诊断功能来实现。

有些故障可能是由于传感器或执行器损坏引起的，需要及时更换。

4. 制定临时控制方案：对于某些故障，可能需要暂时放弃自动控制，改为手动控制。

在制定临时控制方案时，需要考虑到人工控制的安全和稳定性。

5. 备件更换和维修：对于一些常见的故障，可以提前准备好备件，并且培训相关人员进行更换和维修操作，以提高故障处理的效率。

6. 数据备份和恢复：DCS系统中的数据非常重要，需要定期进行备份，并且建立恢复机制，一旦系统发生故障，能够迅速恢复正常。

1. 定期维护和检查：对DCS系统的硬件设备和软件进行定期维护和检查，及时发现并解决潜在的故障隐患。

2. 完善的保护措施：对DCS系统进行严格的保护，包括防火墙、病毒防护、访问控制等措施，防止系统受到外部攻击。

3. 人员培训和安全意识：对操作人员进行系统的培训，提高其对DCS系统的操作技能和安全意识，减少人为操作导致的故障。

4. 数据管理和优化：对DCS系统中的数据进行合理管理和优化，避免数据过载和灾难性的错误操作。

5. 更新升级：DCS系统的软件和硬件需要进行定期的更新和升级，以获得最新的功能和安全补丁，提高系统的稳定性和安全性。

学术论坛453DCS 控制系统故障的应急处理及预防探讨任翠宏，吴明生，丁 波(甘肃银光聚银化工有限公司，甘肃 白银 730900)摘要：DCS 控制系统在我国化工、石油、电力等行业中应用广泛，本文针对DCS 系统现实应用中存在的突出问题，深入探讨了不同故障类型的应急处置预案和预防措施，对于指导该系统高效平稳运行具有重要意义。

关键词：DCS 控制系统；故障应急处理；预防措施DCS 控制系统在化工领域的应用近年来发展迅猛，其自动化程度也逐年提升。

同时也应看到，该系统在运行过程中发生的各类故障，严重影响了其平稳运行，为此需进行相应的故障应急处置和预防机制的探讨，提升DCS 控制系统的运行效率。

相关工作人员应在日常系统维护和使用过程中积极探索、深入分析，通过科学手段切实降低DCS 控制系统故障发生率。

1 DCS 控制系统故障的应急处理分析 1.1 操作员站故障应急处置分析 首先是部分操作员站故障，表现为显示器黑屏，或者不能正常显示系统运行状况，其他的操作员站仍能对该系统进行有效的监控，应马上通知系统工程师进行处置。

如其他操作员站已不能完成系统的整体监控，应要求系统工程师进行现场操作并完成监控，避免重大操作。

如果控制系统内的全部操作员站都发生故障，此情况下电源仍能正常工作，则应对所有设备进行紧急热启动。

如电源已不能完成供电，则应要求工程师配合工艺人员进行紧急情况下系统的监控。

1.2 通讯网络故障应急处置分析 通讯网络的故障分为以下几种类型。

（1）DCS（集中控制）系统数据丢失导致通讯网络故障，如数据刷新已非常困难，应尽快完成故障报备并进行数据的备份处理。

（2）SCS（顺序控制）系统如出现网络通讯故障，则应首先通知相关人员进行现场处理，在维护人员未到场过程中，应做好基础稳定性控制工作，一旦出现问题，立即停止系统运转。

（3）MSC（存储设备）系统通讯网络故障，应第一时间通知事故责任人并进行故障记录。

作者简介：陈再良，高级工程师，１９７６年７月毕业于中南工大自动化系电子技术专业，现任中石化长岭分公司计算机所安全主管。

摘要介绍了集散控制系统（ＤＣＳ）可靠性评估，并结合长岭分公司应用的实际，提出了目前ＤＣＳ在应用于生产控制过程中存在的问题及解决办法。

关键词ＤＣＳ可靠性分析风险随着科学技术的高速发展，炼油化工自动化水平日益提高，应用于生产过程的集散控制系统（ＤＣＳ）已成为企业生产的重要硬件设施，在生产中起着越来越重要的作用。

ＤＣＳ的运行状况直接影响着企业的安全生产和经济效益，一套生产装置的集散控制系统就好比一个人的大脑，指挥着整个生产装置的运行，因此其系统的可靠性非常重要。

为确保生产过程中的人身安全、设备安全、产品质量安全以及环境不受污染，应对生产过程中的ＤＣＳ系统进行可靠性评估，应对用中存在的问题进行分析，制定消除或减小风险的措施。

１ＤＣＳ的可靠性评估１．１工业生产过程对ＤＣＳ的可靠性要求国际上可靠性工程的研究始于２０世纪５０年代。

从早期的生产过程控制系统可以看出，一个系统如果只有功能指标，而没有安全可靠性指标，它最多只能用于试验。

从石化系统在２０世纪７０年代末８０年代初投用的一些专用集中控制系统来看，都是采取常规仪表与控制系统并行运行，根本不敢把控制系统单独用于生产控制，这是因为这些系统的安全性、可靠性没有保证。

目前，在石化系统ＤＣＳ已基本取代了专用控制系统和常规仪表而单独应用于工业生产过程。

就中石化长岭分公司来说，用于生产自动控制的ＤＣＳ系统已遍及全厂。

这些生产过程都具有如下共同的特点：一是由于生产过程的复杂程度和自动化程度都很高，操作人员对自控系统的依赖性越来越大；二是生产过程的危险性很大，如果系统发生故障，不但会破坏被控设备，使瞬间停产造成的直接经济损失远远超过控制系统本身价值，而且会危及生产人员安全，甚至会造成工厂毁灭性的灾难。

因此，大规模的工业生产过程控制对ＤＣＳ在安全性能上提出了严格要求：ａ）ＤＣＳ系统必须保证能长周期连续地无故障运行，也就是说，装置生产期间，系统的运行率要达到１００％。

浅谈电厂热控系统运行可靠性的研究浅谈电厂热控系统运行可靠性的研究摘要：电厂热控保护装置的检修和维护是一个系统工程，不仅涉及到热控保护系统的设计和安全调控，还牵涉到热控的测量、控制设备与逻辑的可靠性以及信号取样，此外检修和维护人员的素质高低也起着很大的作用。

在我国现阶段，电厂热控保护装置的检修和维护在很多方面还需要继续深入开展研究，以便能更好地为我国电力生产企业的安全运行做出更大的贡献。

关键词：保护装置；检修；维护；对策中图分类号：TM403文献标识码： A一、当前我国电厂热控保护系统及其运行环境面临的主要问题随着社会的发展，技术的进步，热控保护系统的监控功能也在持续增强，其监控范围也在不断扩大，这无形之中也增大了出现故障的离散性。

引起热控保护系统出现故障的因素很多，既有外部因素（如测量和执行设备、电缆、控制逻辑以及热控设备和电源等），还有内部因素（如检修人员的业务水平以及他们对设备的安装、调试和维护方法等等），这些因素当中，只要其中的一个出现问题，都不可避免地促使热控保护系统出现误动或者拒动，甚至会引起机组跳闸，这样就使得整个电厂的机组无法正常运行。

所以从设计、基建安装再到运行等环节来加强热控保护系统的检修和维护，对于保障热控保护系统的安全运行具有极其重要的意义。

由于在设计或者管理等等方面还存在一些问题，也会导致热控保护系统出现误动或拒动。

引发热控系统出现误动或拒动的主要因素及原因见表1。

表1 引发热控系统出现误动或拒动的主要因素及原因当前我国很多电厂的热控保护设备，其管理方式还比较落后，还是以传统的管理模式为主，例如定期校验和定期检修等。

在检修设备时，没有根据具体的运行状况采取相应的检修措施。

这种传统的管理模式，在人力、财力等方面带来了很大的损失，此外由于检修方式千篇一律，还有可能促使设备出现异常现象的几率大大上升。

例如仪表合格率已经高达98%以上，但是这些仪表通常还要全部进行检修，这无形之中就浪费了很多的人力和物力。

DCS控制系统故障的应急处理及预防DCS（分布式控制系统）是现代工业生产自动化的一种主要控制方式，它具有开放性、可扩展性、高性能、高可靠性等优点，广泛应用于化工、石化、钢铁、电力等重要行业。

但是由于各种原因，DCS控制系统故障难免发生，一旦出现故障将会带来严重的经济损失和安全隐患，因此在日常运行中需要对DCS故障进行应急处理和预防。

1.硬件故障：硬件组件损坏、接口松动等故障。

如果发现硬件故障，需要尽快停机维修，避免故障扩大导致更大的损失。

2.软件故障：系统崩溃、网络故障、数据库损坏等问题。

在发现DCS软件故障时，首先应该查看报错信息，尝试重启系统，尽快恢复正常运行。

如果重启无效，需要及时通知专业技术人员进行故障诊断和处理。

3.操作失误：人为错误是DCS故障的主要原因之一，比如误操作、误删数据等。

应急处理方法是尽快采取措施，及时备份数据和应用程序，以保证系统能够尽快恢复正常。

4.通讯故障：DCS系统的多个设备之间需要进行通讯，通讯故障导致的数据传输中断或错误，将会造成系统不能正常运行。

遇到通讯故障时，应该检查通讯线路和信号强度，尽快找出故障，并修复通讯设备。

5.安全故障：DCS系统是重要的生产自动化控制平台，如果系统存在安全漏洞，就会面临数据泄漏、系统瘫痪等风险。

应急处理方法是对系统进行合适的安全策略和技术措施，对系统进行加固和升级。

二、预防DCS故障的措施1.系统设计方面，应该注重安全和可靠性，并在系统维护中进行及时升级和更新，确保系统具有良好的性能和稳定性。

2.加强操作人员的培训和管理，提高其操作技能和安全意识，保证系统操作规范顺畅。

3.对系统进行定期维护和检测，排查潜在的故障点，并及时解决。

同时记录系统工作数据和事件日志，有助于快速定位和解决故障。

4.对系统进行实时监控和报警处理，及时发现问题并及时采取措施解决，最大程度地保证生产过程的安全和顺畅。

5.对系统进行备份和恢复措施，保障系统数据的完整性和可用性，确保故障发生时，能够尽快恢复到正常状态。

ACS应急处置方案前言ACS是指自动控制系统，是运行或监控工业过程和机器的电子系统，其可靠性对于工业安全至关重要。

然而，任何系统在操作中都可能遇到故障，甚至是系统崩溃。

ACS系统的崩溃可能导致工业事故发生，这将对人员、财产和环境带来严重的影响。

因此，制定ACS的应急处理方案对于保障工业安全具有重要意义。

应急处理流程ACS系统的应急处理流程应分为以下几个环节：1. 确认事故的性质ACS设备可能会遭遇多种故障，包括硬件故障和软件故障等。

在开始应急处理之前，需要对事故进行分类，选择正确的应急处理方案。

2. 快速定位故障在确认事故性质之后，需要尽快确定故障的位置。

必要的排查措施包括：检查是否存在组件损坏或松动，是否存在电源故障、设备接线等问题。

3. 根据故障现象的不同，处理方法也将有所差异硬件故障的处理硬件故障的处理方式包括：更换受损的器件；调整设备的参数、根据规格书检查设备的工作状态。

如果故障无法消除，可以选择使用电缆路由器等其他设备来维护设备的合理运行。

软件故障的处理软件故障的处理方式包括：重新安装或更新软件；排除软件程序中的错误、更新程序等。

4. 测试修复后的ACS系统在经过应急处理之后，需要对ACS系统进行测试，确保其安全可靠。

方法包括：模拟故障，检查系统操作，以及验证数据是否准确等。

5. 记录故障和处理方法记录故障和处理方法将对ACS的后续维护、应急处理以及更改提供重要的参考资料。

应急处理方案的要素ACS应急处理方案包括以下几个要素：1. 安全手册和规程安全手册和规程是规范ACS运行和维护的重要标准文件，通过制定和执行安全手册和规程，可以保障ACS系统的运行稳定和随时处置故障。

2. 应急事件的分类ACS应急处理方案需要制定各种应急事件的分类。

不同类型的应急事件需要不同的处理方法。

通过划分级别，能够有效地避免因不适当或错误的应急处理方案而导致的损失。

3. 技术支持当ACS发生故障时，需要高效的技术支持。

提高热工设备的可靠性措施摘要：本文对伊敏发电厂6台机组热工自动化系统的运行状况进行了分析。

提高热工自动化系统可靠性的技术内容，提高系统抗干扰能力和系统可靠性的技术措施，控制逻辑和单点信号保护逻辑优化、热控设备可靠性分类，并就提高热工自动化控制设备的可靠性及技术工作的有效性进行了讨论。

关键词：控制系统可靠性有效性技术措施1 .伊敏发电厂自动化系统运行状况伊敏电厂现建有2台550MW机组，4台600MW机组。

2002年6月，我厂对热控系统进行了DCS改造，热控系统采用ABB公司Symphony Rack分散控制系统组成电站控制和监视系统，DEH就地阀门采用哈尔滨汽轮机厂提供的膜盒阀控制，改造后对协调控制也根据电厂实际情况进行了重新设计，实现了机炉的协调控制，进而实现了AGC控制以及快速减负荷RB （RUNBACK）。

为保证自动化设备和系统的安全、可靠运行，可靠的设备与控制逻辑是先决条件，正常的检修和维护是基础，有效的技术管理是保证。

只有对设备和检修运行维护进行全过程管理，对所有涉及大系统安全的外部设备及设备的环境和条件进行全方位监督，并确保控制系统各种故障下的处理措施切实可行，才能保证自动化系统的安全稳定运行。

2 . 提高自动控制系统可靠性方面的技术措施提高自动化系统的可靠性技术研究内容，包括控制系统软硬件的合理配置，采集信号的可靠性、干扰信号的抑制，控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。

需要从设计开始，贯穿基建安装调试、运行检修维护和管理的整个过程。

2.1 大机组典型控制策略目前大机组所采用的辅机逻辑控制策略，同协调控制策略一样，基本上是随各机组的DCS控制系统从国外引进的技术，虽各有其特点，但基本原理都基本相同。

伊敏发电厂控制逻辑的改进是参照同类机组并进行综合比较和整体优化。

作为大型机组要把控制误动作为保护的首要出发点，尤其是东北电网机组上网率在全国偏低，加上机组启停费用较高，对电网影响也较大，所以充分采用容错逻辑设计方法，对运行中容易出现故障的这类设备，从控制逻辑上进行优化和完善，通过预先设置的逻辑措施来降低或避免整个控制逻辑的失效，只有这样才能形成系统性的技术优势，也便于推广。