DCS通讯系统的常见故障以及解决方案

　　DCS控制系统作为一种现代的集成控制系统应运而生，基于计算机并结合了网络通信和多媒体等多种较为前沿的手段，其通讯功能能够满足流程工业对控制系统关于可靠性、开放性、实时性及易维护性的各类要求，能有效提高生产质量和生产效率，具有非常广阔的应用前景。本文深入分析DCS通讯系统的常见故障以及解决方案，并且根据其应用特点提出了相应的预防措施和经验总结，对DCS系统健康稳定运行具有重要的理论和实践指导意义。

　　1、节点总线故障

　　节点总线材料通常是同轴电缆，所以只要有一处电缆断开，总线上所有设备的通讯都会瘫痪，会造成数据丢失、设备骤停以及操作中断等严重现象，最终可能直接或间接地造成巨大损失。同轴电缆的频繁拔插会导致接触不良，造成信号中断。过大的接触电阻也会对通讯线路造成影响，传输数据负载较大会导致数据准确性降低。

　　为解决以上问题，可以采用双冗余设置，但电缆连接要处于模块后方，以保证同轴电缆不受机械运行过程中产生的不利影响。只有在维护节点总线时进行拔插，无其他特殊情况禁止多次拔插。要确保线路接触电阻处于正常水平，并且定期检查线路电阻情况。

　　2、现场总线故障

　　现场总线材料为双绞线，现场总线连接的设备是生产工艺一线设备，能够直接影响到生产过程。由于它处于核电生产现场，工作环境恶劣，因此受到各种不利因素的干扰极大，包括生产过程中对其接触，受环境和机械设备的影响会导致现场总线发生变形，加之母线接触不良，所以发生故障的可能性较大，对DCS通讯系统的影响也较大。

　　通过现场实际情况可以采用双冗余设置，在接口上增加一对通信线路，增加线路传输数据的可靠性和准确性。现场总线和设备的连接部位较为敏感，因此必须保证连接的可靠性。在拆卸和安装现场总线时，要保证连接部分牢固可靠，并且进行使总线分支处于不受机械设备印象的位置，保障DCS通讯线路的安全。

　　3、地址标识故障

　　就地组件和总线接口的地址标识出错时，整个通信网络将陷入混乱。会出现下载和更新程序故障、地址符号混乱、数据无法寻址和关机事故等事故。此外，人为错误地址标识的改变还会导致数据包丢失等情况，对DCS通讯系统造成毁灭性的影响。

　　因此，要在修改组件之前提前关闭系统，及时刷新配置数据。

　　4、UCN电缆故障

　　控制器与现场测量仪器设备之间的数据读取，以及执行数据发送都是通过UCN电缆完成的。一旦UCN电缆报警，并且不能及时对发生故障的电缆进行维修，导致两根或多根UCN电缆发生故障时，会使整个生产工艺造成严重影响，有可能会引起其他连锁反应，引发严重的生产事故。

　　因此，应该重视UCN电缆的保护以及日常维护，在没有额外预算的情况下，可以通过自身技术力量完成该故障的预防。对此可以在UCN电缆周围加装隔离网、保护罩等隔离措施，能够有效降低发生UCN电缆故障的概率。将机房外部的影响因素清除，能够保障DCS通讯系统的稳定运行，保证了生产设备的正常运行。

　　5、远程站通信故障

　　由于系统远程站的冗余通信的结构特点，在正常情况下，电子室的主通讯卡是绿灯常亮状态下，红灯也保持常亮状态；而备用通讯卡只是常亮绿灯，并没有红灯提示警告等，操作人员在此期间无法对上述设备进行操作或更改组件参数，否则会导致跳闸停机。

　　在装置运行中，更换终端板的风险比较高。由于终端板的安装位置一般都比较差，但是相对需要注意的是端子板的电源与其他卡件端子板的电源是通过串联方式连接的，在更换之前，必须确保电源电路是处于闭环状态，如果没有形成闭环，则必须增加导线形成闭环回路，否则当更换终端板时将导致其他一些卡件的终端板断电，造成不必要的后果。

　　DCS通讯故障防范措施

　　1、及时做好数据备份工作

　　要定期和及时地对DCS组态软件、PID参数及各种应用软件数据等备份，备份是可以使用移动硬盘、U盘等，但最好使用DCS专用存储器。当DCS系统在运行中需要对测试点和逻辑优化以及更改时，必须预先备份配置，并详细做好系统记录，如各控制回路PID参数、调节器的正反作用等。

　　2、合理布置硬布线输入/输出量

　　为了最大限度地减少DCS不同I/O站之间的数据交换，必须对硬布线输入/输出进行科学合理的更改和布置，防止因传输负荷过大造成信息传输堵塞，使DCS通讯系统出现信息传输不及时、不准确等异常现象。

　　3、加强培训，规范操作规程

　　在进行DS系统维护时要规范操作规程，因为一些工作存在的安全隐患较大，相关工作人员要经过相关工作经验的培训，防止因人为因素导致DCS通讯故障。例如卸载系统中应用软件、更改控制参数以及修改人机界面时，要严格按照相关规章操作，能够有效较低DCS系统发生故障的可能性。

　　4、保证没有电磁干扰源

　　电磁干扰会影响DCS系统的稳定性和可靠性，因此在DCS系统周围要保证没有电磁干扰源。在机柜室内严禁使用对讲机、手机以及平板电脑等能够产生电磁波的仪器设备，以避免产生干扰信号，造成系统铜通讯故障。

　　5、严格设计控制器及通讯网络负荷

　　在设计阶段要严格计算和规范DCS控制器工作负荷，还要仔细核算通讯网络负荷，在设计变更时，要考虑到I/O点的冗余以及报警数量等。同时在正式运行该系统前要进行调试和试运行，模拟可能会发生的各种紧急情况，及时发现其存在的通讯故障，防止运行后造成不必要的经济损失。

　　6、建立科学合理的DCS维护管理系统

　　DCS维护人员应每天按时检查DCS机柜和通信网络各模块的工作状态，检查是否发生故障提示，并及时分析产生异常情况的原因，并且及时进行处理。用网络测试仪检查网络的硬件工作状态，以及检查交换机的指示灯，使用“ping”命令检查计算机网络，以及每台计算机的IP设置。在检查卡件以及通讯部件时，要佩戴防静电手腕，防止静电导致通讯故障。