DCS常见通讯故障处理及防范措施

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。以下是对DCS（分布式控制系统）常见通讯故障及其处理措施的详细分析。

一、常见通讯故障及解决措施

1. 节点总线故障

现象：节点总线材料通常是同轴电缆，当总线的干线任一处中断时，都会导致该总线上所有站及其子设备通讯故障，会造成数据丢失、设备骤停以及操作中断等严重现象。

原因：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。

解决措施：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。制定同轴电缆检查与更换管理制度，定期进行检查和更换。

2. 现场总线故障

现象：现场总线材料为双绞线，连接的设备是生产工艺一线设备，一旦出现故障会直接影响到生产过程。

原因：现场总线处于恶劣的工作环境中，受到各种不利因素的干扰极大，包括生产过程中对其的接触，以及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。

解决措施：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。保证现场总线和设备的连接部位的可靠性，在拆卸和安装现场总线时，要保证连接部分牢固可靠，并且使总线分支处于不受机械设备影响的位置。

3. 地址标识故障

现象：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。

原因：人为错误地改变地址标识。

解决措施：防止各组件的地址标识错误，防止人为的误动、误改。在系统扩展时，一般应在系统停止运行时进行，尤其是采用令牌式通信方式的系统，任何增加或减少组建的工作都必须在系统停运时，将组态情况向网络发布。

4. UCN电缆故障

现象：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，UCN电缆故障会影响数据的正常传输。

原因：UCN电缆受到损坏或保护不当。

解决措施：在UCN电缆周围加装隔离网、保护罩等隔离措施，有效降低发生UCN电缆故障的概率。

5. 远程站通信故障

现象：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。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。

原因：操作人员在不允许操作期间对设备进行了操作或更改。

解决措施：在装置运行中，尽量避免更换终端板。如果必须更换，应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，防止其他一些卡件的终端板断电。

二、DCS通讯故障防范措施

1. 数据备份：定期和及时地对DCS组态软件、PID参数及各种应用软件数据进行备份，防止数据丢失。备份可以使用移动硬盘、U盘等，但最好使用DCS专用存储器。

2. 硬布线输入/输出量布置：对硬布线输入/输出进行科学合理的更改和布置，减少DCS不同I/O站之间的数据交换，防止因传输负荷过大造成信息传输堵塞。

3. 培训与规范操作：加强相关工作人员的培训，规范操作规程，防止因人为因素导致DCS通讯故障。例如，在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。

4. 电磁干扰防护：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通讯故障。

5. 系统调试与试运行：在正式运行DCS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，及时发现并处理存在的通讯故障。

6. 维护管理：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进行处理。

综上所述，DCS常见通讯故障的处理需要综合考虑多个方面，包括故障的具体现象、原因以及相应的解决措施和防范措施。只有全面、细致地做好这些工作，才能确保DCS系统的稳定运行和生产的顺利进行。

审核编辑 黄宇