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(jié)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(guān)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(zhì)量和生產(chǎn)效率，具有非常廣闊的應用前景。本文深入分析DCS通訊系統(tǒng)的常見故障以及解決方案，并且根據(jù)其應用特點提出了相應的預防措施和經(jīng)驗總結(jié)，對DCS系統(tǒng)健康穩(wěn)定運行具有重要的理論和實踐指導意義。

常見通訊故障及解決措施

01 節(jié)點總線故障

節(jié)點總線材料通常是同軸電纜，所以只要有一處電纜斷開，總線上所有設(shè)備的通訊都會癱瘓，會造成數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備驟停以及操作中斷等嚴重現(xiàn)象，最終可能直接或間接地造成巨大損失。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。

為解決以上問題，可以采用雙冗余設(shè)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。只有在維護節(jié)點總線時進行拔插，無其他特殊情況禁止多次拔插。要確保線路接觸電阻處于正常水平，并且定期檢查線路電阻情況。

02 現(xiàn)場總線故障

現(xiàn)場總線材料為雙絞線，現(xiàn)場總線連接的設(shè)備是生產(chǎn)工藝一線設(shè)備，能夠直接影響到生產(chǎn)過程。由于它處于核電生產(chǎn)現(xiàn)場，工作環(huán)境惡劣，因此受到各種不利因素的干擾極大，包括生產(chǎn)過程中對其接觸，受環(huán)境和機械設(shè)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，對DCS通訊系統(tǒng)的影響也較大。

通過現(xiàn)場實際情況可以采用雙冗余設(shè)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。現(xiàn)場總線和設(shè)備的連接部位較為敏感，因此必須保證連接的可靠性。在拆卸和安裝現(xiàn)場總線時，要保證連接部分牢固可靠，并且進行使總線分支處于不受機械設(shè)備印象的位置，保障DCS通訊線路的安全。

03 地址標識故障

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(guān)機事故等事故。此外，人為錯誤地址標識的改變還會導致數(shù)據(jù)包丟失等情況，對DCS通訊系統(tǒng)造成毀滅性的影響。

因此，要在修改組件之前提前關(guān)閉系統(tǒng)，及時刷新配置數(shù)據(jù)。

04 UCN電纜故障

控制器與現(xiàn)場測量儀器設(shè)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。一旦UCN電纜報警，并且不能及時對發(fā)生故障的電纜進行維修，導致兩根或多根UCN電纜發(fā)生故障時，會使整個生產(chǎn)工藝造成嚴重影響，有可能會引起其他連鎖反應，引發(fā)嚴重的生產(chǎn)事故。

因此，應該重視UCN電纜的保護以及日常維護，在沒有額外預算的情況下，可以通過自身技術(shù)力量完成該故障的預防。對此可以在UCN電纜周圍加裝隔離網(wǎng)、保護罩等隔離措施，能夠有效降低發(fā)生UCN電纜故障的概率。將機房外部的影響因素清除，能夠保障DCS通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，保證了生產(chǎn)設(shè)備的正常運行。

05 遠程站通信故障

由于系統(tǒng)遠程站的冗余通信的結(jié)構(gòu)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等，操作人員在此期間無法對上述設(shè)備進行操作或更改組件參數(shù)，否則會導致跳閘停機。

在裝置運行中，更換終端板的風險比較高。由于終端板的安裝位置一般都比較差，但是相對需要注意的是端子板的電源與其他卡件端子板的電源是通過串聯(lián)方式連接的，在更換之前，必須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，否則當更換終端板時將導致其他一些卡件的終端板斷電，造成不必要的后果。

DCS通訊故障防范措施

01 及時做好數(shù)據(jù)備份工作

要定期和及時地對DCS組態(tài)軟件、PID參數(shù)及各種應用軟件數(shù)據(jù)等備份，備份是可以使用移動硬盤、U盤等，但最好使用DCS專用存儲器。當DCS系統(tǒng)在運行中需要對測試點和邏輯優(yōu)化以及更改時，必須預先備份配置，并詳細做好系統(tǒng)記錄，如各控制回路PID參數(shù)、調(diào)節(jié)器的正反作用等。

02 合理布置硬布線輸入/輸出量

為了最大限度地減少DCS不同I/O站之間的數(shù)據(jù)交換，必須對硬布線輸入/輸出進行科學合理的更改和布置，防止因傳輸負荷過大造成信息傳輸堵塞，使DCS通訊系統(tǒng)出現(xiàn)信息傳輸不及時、不準確等異?，F(xiàn)象。

03 加強培訓，規(guī)范操作規(guī)程

在進行DS系統(tǒng)維護時要規(guī)范操作規(guī)程，因為一些工作存在的安全隱患較大，相關(guān)工作人員要經(jīng)過相關(guān)工作經(jīng)驗的培訓，防止因人為因素導致DCS通訊故障。例如卸載系統(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(guān)規(guī)章操作，能夠有效較低DCS系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性。

04 保證沒有電磁干擾源

電磁干擾會影響DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，因此在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(shè)備，以避免產(chǎn)生干擾信號，造成系統(tǒng)銅通訊故障。

05 嚴格設(shè)計控制器及通訊網(wǎng)絡負荷

在設(shè)計階段要嚴格計算和規(guī)范DCS控制器工作負荷，還要仔細核算通訊網(wǎng)絡負荷，在設(shè)計變更時，要考慮到I/O點的冗余以及報警數(shù)量等。同時在正式運行該系統(tǒng)前要進行調(diào)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)其存在的通訊故障，防止運行后造成不必要的經(jīng)濟損失。

06 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，并且及時進行處理。用網(wǎng)絡測試儀檢查網(wǎng)絡的硬件工作狀態(tài)，以及檢查交換機的指示燈，使用“ping”命令檢查計算機網(wǎng)絡，以及每臺計算機的IP設(shè)置。在檢查卡件以及通訊部件時，要佩戴防靜電手腕，防止靜電導致通訊故障。