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DCS控制系統(tǒng)故障事故應急預案

		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月01日
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DCS控制系統(tǒng)故障事故應急預案
在生產(chǎn)工藝進行中，DCS系統(tǒng)可能發(fā)生通訊電纜電纜，控制器或I/O卡件故障，HIS操作站故障、系統(tǒng)電源故障，導致裝置局部或全部停車，為了將損失降低到最低限度，儀表專業(yè)人員應當采取相應的應急處理預案。 
一、引發(fā)故障的原因： 
引發(fā)DCS控制系統(tǒng)故障的原因主要有以下幾種：通訊電纜通訊中斷，控制器或I/O卡件故障，控制系統(tǒng)電源故障。
二、故障現(xiàn)象：
在DCS系統(tǒng)故障后，DCS系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警，在系統(tǒng)狀態(tài)畫面會指示故障的所在部位，嚴重時可能導致控制失控，裝置局部或全部停車。
三、事故期間人員責任： 
車間主任：負責組織儀表維護人員進入現(xiàn)場檢修處理，負責專業(yè)指揮，協(xié)調(diào)工作，負責組織本專業(yè)對事故原因進行分析。
車間技術(shù)員：在第一時間趕到現(xiàn)場，對DCS系統(tǒng)故障原因進行檢查，以及準備檢修需要的各種技術(shù)資料和DCS備件，并參加事故原因分析。 
DCS維護人員：配合工藝人員對現(xiàn)場進行調(diào)整、及控制系統(tǒng)正常后的恢復工作；配合技術(shù)人員作好DCS系統(tǒng)的檢修處理工作。 
四、具體工作步驟： 
1、一旦發(fā)生或被通知DCS控制系統(tǒng)故障，第一當事人必須以最快的速度向儀控車間主任匯報。 
2、控制系統(tǒng)故障反應人員分：控制室應急小組和現(xiàn)場應急小組兩個小組。小組人員要明確，現(xiàn)場應急小組由常規(guī)儀表班長負責，主要配合工藝人員對現(xiàn)場進行調(diào)整和處理現(xiàn)場儀表故障；控制室應急小組由DCS班長負責，主要負責DCS控制系統(tǒng)故障的判斷和故障處理。 
3、儀表技術(shù)人員要對控制系統(tǒng)檢修注意事項和難點問題向參與檢修人員進行技術(shù)交底，作到人人心中有數(shù)。 
4、通知工藝車間作好生產(chǎn)調(diào)整和停車準備工作。 
5、查找故障原因，由于DCS系統(tǒng)都帶冗余控制功能，電源、控制器和I/O卡件都帶冗余，在查明故障原因和所在地后，帶電更換相應的設備，更換時必須帶防靜電手環(huán)，小心謹慎，不能把故障擴大，避免造成更大的損失。 
6、如果故障導致了裝置停車，配合工藝人員把生產(chǎn)切換到現(xiàn)場控制，調(diào)節(jié)閥切換到旁路控制，待故障處理完畢后，配合工藝人員切換到DCS控制。 
7、控制系統(tǒng)故障處理完畢后，觀察DCS控制系統(tǒng)是否已完全正常，并及時處理儀表故障。 
五、DCS系統(tǒng)故障及恢復。 
1、通訊網(wǎng)絡故障：以太網(wǎng)網(wǎng)絡故障產(chǎn)生報警，故障不會影響系統(tǒng)網(wǎng)絡通訊。DCS維護人員檢查網(wǎng)絡故障及時恢復即可。 
如控制網(wǎng)絡出現(xiàn)網(wǎng)絡斷線： 
（1）立即通知公司調(diào)度。 
（2）通過直控操作站檢查工藝關(guān)鍵監(jiān)控指標：（氣化、合成）運行情況。檢查各閥門運行狀態(tài)。 
（3）儀表技術(shù)人員立即配合工藝車間采取相應的安全措施避免事故進一步擴大。 
（4）儀表技術(shù)人員首先檢查冗余的控制器是否正常運行，如果主控制器故障，而從控制器未正常切換，則應立即匯報相關(guān)領(lǐng)導并請示進行手動切換控制器的操作，切換失敗通知調(diào)度做好緊急停車的準備。 
（5）確?？刂破髡５那闆r下，迅速檢查交換機狀態(tài)和供電情況是否正常，以及各冗余控制器與交換機之間、工程師站、操作員站與交換機之間的網(wǎng)絡連接情況：是否有 RJ45 接頭破損、脫落和松動狀況，如有水晶頭破損立即更換備用或現(xiàn)場制作，松動則立即插緊，然后再經(jīng)工程師站檢查網(wǎng)絡，測通網(wǎng)絡，恢復正常運行。 
2、控制器或I/O卡件故障 
（1）系統(tǒng)冗余控制器故障 
a、控制器不同步 
應急方法：人為將備用控制器斷電重啟，恢復同步； 
b、一對冗余控制器同時故障 
應急方法：首先察看此時哪個為主，立即進行主從控制器人為切換，如切換不成功，迅速匯報車間領(lǐng)導，等待調(diào)度停車命令。 
（2）I/O卡件損壞： 
應急方法：a、非冗余 AI\DI\DO 卡件損壞，可將備用的卡件插入到已損壞的卡件位置，與工藝密切聯(lián)系，迅速辦理相關(guān)檢修票證進行更換和組態(tài)單點下裝。 
b、冗余 AO 卡件損壞，及時辦理相關(guān)檢修票證進行更換備件，不成功，及時匯報相關(guān)領(lǐng)導并采取措施更換，等待調(diào)度命令 
3、操作站故障： 
（1）通知儀表DCS維護人員，進行檢查維修。 
（2）重新啟動操作站是否正常。 
（3）操作站可啟動，操作見面無法啟動，檢查軟件。 
（4）檢查網(wǎng)絡是否有故障。 
4、DCS系統(tǒng)停電 
（1）立即通知公司調(diào)度。 
（2）現(xiàn)場檢查工藝關(guān)鍵監(jiān)控指標：（氣化、合成）運行情況。 
（3）儀表人員立即配合工藝車間采取相應的安全措施避免事故進一步擴大。
（4）檢查供DCS系統(tǒng)的電源是否滿足要求（220VAC）。
檢查UPS不間斷電源。
如果UPS 供電異常處理：
①UPS 主回路出現(xiàn)故障且未自動切到旁路運行，及時聯(lián)系電氣專業(yè)，并請示相關(guān)領(lǐng)導對 UPS 進行切換至“手動旁路”的工作。 
②UPS 主回路、自動旁路、手動旁路均故障或者電氣供電故障時，此時應該自動切換至直流電池供電，供電時間內(nèi)應該立即進行 DCS 組態(tài)的備份工作和 各個工控機的系統(tǒng)備份工作，等待調(diào)度的命令。 
③如果 UPS 主回路、自動旁路、手動旁路、電池均故障，要迅速通知調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導做好緊急停車準備。
④如因外部干擾對 DCS 系統(tǒng)供電造成影響，致使系統(tǒng)不能正常運作的，應首先檢查接地情況，若接地正常，不能立即排除干擾，則立即匯報相關(guān)領(lǐng)導，同時通知調(diào)度做停車處理。 檢查供給相應DCS系統(tǒng)電源的開關(guān)是否閉合，如果沒有閉合，請閉合電源開關(guān)。
（4）供給DCS系統(tǒng)的電源正常后，首先啟動服務器。 
（5）在服務器啟動后，首先應該在各工段啟動一臺操作站。其他操作站暫時不要啟動，這樣可以提高整個DCS系統(tǒng)的啟動速度。 
六、電源恢復正常后各系統(tǒng)的檢查處理辦法：
關(guān)于PKS系統(tǒng)的掉電情況及其解決方法
當PKS210系統(tǒng)完全失電后，其輸出全部初始化，即輸出無任何信號（電壓，電流等都沒有）。
（1）所有放空電磁閥自動失電全開。
(2)調(diào)節(jié)閥，所有的FC調(diào)節(jié)閥閥位回零，所有的FO調(diào)節(jié)閥全開。
（3）以前運行的各種泵仍然運行，須工藝人員去現(xiàn)場確認手動停泵。
(4)所有的聯(lián)鎖都將失效。
（5）操作站畫面沒有任何實時數(shù)據(jù)顯示，需工藝人員現(xiàn)場進行確認。
2、當供電正常后，如果系統(tǒng)電池正常工作，則打開controlbuilder，可以看到控制器中的CM控制回路都是綠色（即已經(jīng)激活），I/O卡件-通道也是綠色,但是這時候I/O通道中AO無信號(無論失電前是否有輸出,現(xiàn)在都無信號,無24V電壓),DO根據(jù)回路確定有無輸出,如圖示 ,邏輯中如果有取反或是初始狀態(tài)就有信號,則雖然控制器還是IDEL但是I/O卡件還是可以輸出.然后檢查系統(tǒng)無其他故障和報警,既可將控制器運行,如圖
.

然后檢查SCM回路是否已經(jīng)運行,其中mode attribute顯示為operator的就已經(jīng)正常(如圖)
 ,但是顯示為program的則需要手動運行,先將program切換為operator,然后將SCM運行起來,在將mode attribute改回operator
 
如果系統(tǒng)是冗余的,再同步服務器，控制器激活后的I/O狀態(tài)如下

當供電正常后,如果系統(tǒng)電池不能正常工作,打開controlbuilder發(fā)現(xiàn)I/O卡件,控制器中的CM回路都是紅色,說明程序已經(jīng)丟失,需要使用快照恢復,但是使用快照之前，需要先下裝I/O卡件等
 
選擇snapshot中的restore controller from snapshot 恢復(如圖7),一般情況下,控制器都可以恢復,以后的處理步驟同電池正常時的處理方法。
如果快照恢復失敗，就需要重新下裝整個控制器和I/O卡件等，下裝時首先下裝IOLIM，然后下裝IOLINK和I/O卡件，I/O部分下裝完成后，再下裝控制器的CM回路，并激活。之后操作步序同電池正常時的處理方法。
控制器，I/O卡件，服務器同步等問題處理完成后，應再次檢查SYSTEM報警中，有什么新報警，抓圖然后確認報警，看看還有那些報警沒有消除，是什么類型，也可以在knowledge builder中查詢具體信息和解決方法
處理完成后，檢查系統(tǒng)的電池組，確認電池狀態(tài)，如需更換則立即更換，注：可能出現(xiàn)的一些非常規(guī)問題，下裝I/O卡件時提示錯誤
控制器或I/O卡件上電后報錯，處理方法：觀察并記錄錯誤代碼，在knowledge builder中查詢代碼的意義和解決方法。
下裝中的其他錯誤，處理方法：閱讀下裝錯誤的英文提示，在英文提示后的（）中有錯誤代碼，可以在knowledge builder中查詢此錯誤的具體信息和解決方法
關(guān)于Tricon系統(tǒng)的掉電情況及其解決方法
1.	Tricon系統(tǒng)一般由市電與UPS供電，當兩路電都掉電時，控制器停止運行，系統(tǒng)由主機架的背板上的電池供電，電池能完整地保持程序和保持性變量，至少可保持六個月。如果該電池沒電，程序?qū)G失。
2.	控制系統(tǒng)斷電將會發(fā)生以下動作：
（1）空壓機與增壓機的放空電磁閥自動失電全開。
(2)調(diào)節(jié)閥，所有的FC調(diào)節(jié)閥閥位回零，所有的FO調(diào)節(jié)閥全開。
（3）以前運行的各種泵仍然運行，須工藝人員去現(xiàn)場確認手動停泵。
(4)所有的聯(lián)鎖都將失效。
（5）操作站畫面沒有任何實時數(shù)據(jù)顯示，需工藝人員現(xiàn)場進行確認。
3.	當供電正常后，做如下工作：
(1)	在主機架上用鑰匙將開關(guān)打到PROGRAM位置；
(2)	打開1131軟件，畫面如下
 
（3）編譯整個工程，點擊 
（4）在CONTROLLER下連接控制器，點擊

(5)連接以后，進行初始化下裝，點擊 
(6)程序下裝成功后，程序自動運行，確認所有卡件恢復正常。
（7）工藝人員可以在畫面上進行正常操作。
關(guān)于和利時系統(tǒng)的掉電情況及其解決方法
1、系統(tǒng)斷電后狀態(tài)
系統(tǒng)斷電后，系統(tǒng)將停止工作，操作站所有監(jiān)視的數(shù)據(jù)都將消失，同時無法通過操作站控制現(xiàn)場任何設備，原先發(fā)送的指令將消失，聯(lián)鎖不起作用。調(diào)節(jié)閥在系統(tǒng)斷電過程中關(guān)閉，電動閥保持原先狀態(tài)，氣動閥閥位將到事故狀態(tài)閥位，泵、球磨煤機、送風機、引風機等高壓設備運行狀態(tài)不受系統(tǒng)掉電的影響。
2、系統(tǒng)斷電后處理辦法：
（1）	給系統(tǒng)斷電后，應立即通知DCS人員進行處理，避免長時間斷電導致事故的擴大化。 DCS人員首先給系統(tǒng)送電，如果數(shù)據(jù)沒用丟失，系統(tǒng)將會自動運行。同時原先調(diào)節(jié)閥的開度會恢復到掉電前的開度，不用操作人員操作。
如果登錄時提示初始化下裝，則控制器數(shù)據(jù)丟失，下裝后，點擊運行，系統(tǒng)即可運行。此時，所有的數(shù)據(jù)全部初始化，原先調(diào)節(jié)閥的開度不會恢復到掉電前的開度，全部全關(guān)。
關(guān)于西門系統(tǒng)的掉電情況及其解決方法
1、	系統(tǒng)斷電后狀態(tài)：
西門子PLC系統(tǒng)斷電后，畫面所有監(jiān)視數(shù)據(jù)消失，現(xiàn)場所有設備無法在中控實現(xiàn)控制。其中，聯(lián)鎖不起作用，氣動閥全關(guān)，電動閥保持原位，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。系統(tǒng)掉電不會影響現(xiàn)場泵的啟停。
2、	系統(tǒng)斷電后處理辦法：
（1）	一般情況下，掉電后，系統(tǒng)有電池的保護，數(shù)據(jù)不會丟失，只要重新上電，將會自動運行，無需人為干涉。
（2）	系統(tǒng)掉電后，重新上電無法運行的情況下，運行SETUP7，將目前使用的工程的硬件組態(tài)和程序重新下裝到控制器。
（3）即使下裝都無法運行的情況下，應查看燈屏，檢查硬件是否有故障。發(fā)現(xiàn)故障硬件后，應將其更換，重新下裝即可。

儀控車間
                                             2010-10-15

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