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【摘要】随着化工自动化DCS控制技术的快速发展，为了保证企业的生产稳定运行，对DCS的维护越来越显得重要。本文主要阐述了DCS控制系统相关的硬件设备进行维护的重要性以及软件方面日常维护需要处理的相关事件。
【关键词】DCS 控制系统 自动化 硬件维护 软件维护
随着中国工业企业不断做强做大，DCS控制系统作为企业自动化的核心技术越来越显得重要。DCS是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能，是完成过程控制、过程管理的现代化设备，具有广阔的应用前景。DCS承担着工艺生产装置过程数据采集、信号处理、过程参数显示、报警和控制，决定着整个企业生产的稳定运行，一旦DCS系统出现故障，轻则造成工艺波动影响产品质量，重则全线停产或造成不必要的重大安全事故。所以保证系统可靠稳定运行，延长其使用寿命，对DCS的维护工作起到了非常重要的作用。
1 硬件维护管理
硬件维护管理主要分以下几点进行阐述：
（1）整个DCS控制系统的核心部件主要有中央处理器CPU、冗余电源、I/O系统卡件、电缆、安全栅等。在工艺正常生产情况下，维护人员应该定时巡检，仔细观察各种重要的硬件指示灯，如果发现有报警或运行故障灯出现，应该及时和工艺协调好，屏蔽相关联锁，更换相应的硬件。在停车检修期间，应该对各种对电源、服务器、控制器、I/O系统卡件、通讯网络进行冗余测试，确保主从设备切换、网络、人机接口站等功能正常，从中排除故障，解决安全隐患。
（2）I/O卡件通道损坏是DCS长期运行后，普通出现的硬件故障，对此故障我们采取统一的检修方法。一般通过软件系统诊断，查找出相应的故障通道，然后更换备用通道或备用卡件，如果是卡件内部元件老化或是其他原因造成的损坏，维护人员很难判断出原因。由于I/O卡的检修一般是由厂家处理，维护人员一般还没有检测卡件设备。而且生产厂家的I/O卡件已制造成一体化的趋势，这样只能购买备件。好在这类故障只是在调试阶段出现较多，正常运行中出现几率很低。由于现在的DCS厂家的产品都支持卡件热拨，作为维护人员，在运行中更换卡件时，一定要做好相应的安全防护措施，否则会引起系统变化或负荷变化，甚至会引起整个装置联锁跳车，因此需要维护人员十分注意。
（3）DCS系统的工程师站、操作站主要是提供给操作人员进行操作的人工界面，硬件部件主要包括显示器，电脑主板、显卡、冗余网卡，操作键盘，报警键盘。对于电脑产生的死机，没有声音报警，画面不动，电脑没有数据等等故障，研究其原因比较多，硬盘或内存损坏，冷却风扇负荷过重停止运行等等，需要维护人员具备一定的电脑知识和对整套DCS系统的网络结构有一定的了解，这样解决故障的时候，才能判断准确，才能够及时解决问题。
（4）关于DCS控制系统的外部环境要求比较严格。整个控制室的温度必须控制在15～30℃之内，因此必须在控制室内安装有柜式空调或中央空调，防止温度波动过大，对硬件产生严重的损伤。控制室的湿度必须控制在20～80%之间，如果不在这个范围内，应该打开控制室必备的抽湿汽仪器，以确保各种重要硬件在适当的湿度下工作。必须对控制室的空气粉尘进行控制，防止粉尘进入，保持清洁。同时必须对控制室的空气进行手动分析含量，保证空气没有含过高的腐蚀性气体，保证各种电子元件不受腐蚀。并且要对控制室实行封闭管理，防止小动物窜入，特别防止老鼠进行，以损坏卡件，影响系统稳定运行。在系统停运的情况下，整个系统应该进行吹灰，包括计算机内部、控制站机笼、电源箱、风扇、机柜滤网等部件的灰尘清理。建立起明确的日程维护手册，以确保系统设备能长期可靠地运行。
（5）由于DCS控制系统对生产的重要性，对易损、使用周期短或特别重要的的部件，如中央处理器、I/O模块、电源、通讯卡等都应根据实际情况作适量的备件，保证备品备件充足，并按照制造厂要求存放，如有条件应对备件进行校验，切实掌握备件卡件模块运行的好坏情况。
2 软件维护管理
对软件维护管理主要有以下两个方面内容：
（1）备份可以说是DCS控制系统维护相当重要的内容，其中主要包括操作系统、驱动程序、引导启动盘、控制系统软件、授权盘、控制组态数据库等。这些备份主要是防止系统崩溃，数据损坏，电脑损坏等故障发生，可以利用这些备份数据恢复系统。因此，针对实际使用中的光盘容易磨损的缺点，要求进行多处备份，备份到移动硬盘、U盘、硬盘等不同地方，以确保各备份数据的完整性。
（2）要对各台电脑要定时进行检查与功能试验，保证每一台电脑没有垃圾文件，保证电脑的速度运行，设置好各台电脑的使用权限，严禁使用非DCS软件，严禁未授权人员进行组态，以产生不必要的安全事故。由于病毒会对整个系统产生严重的影响，因此应该制定相应措施，例如禁止使用u盘或移动硬盘与控制系统之间进行数据交换，应该购买刻录机，规定控制系统与外界的数据交换一律通过刻录机刻录进行，并且必须保证数据的单向传输，同时购买正版防病毒软件，每季度进行一次病毒查杀，彻底防止病毒进入控制系统。
3 结束语
DCS控制系统作为企业自动控制核心的技术，系统维护人员应该制定科学、合理、可行的维护管理制度，做到预防性维护和日常维护紧密配合，进行系统的、有计划的、定期的维护检测。要求维护人员深入了解整套系统总的网络结构和各个硬件部件的结构原理，熟练掌握DCS组态软件，以保证DCS控制系统长久稳定的运行。
参考文献
[1] 张勇明.探讨DCS控制系统的接地问题及防护[J].硅谷，2011（01）
[2] 程学稳，李豫南.DCS集散控制系统的接地防护[J].大众用电，2006（08）
【关键词】DCS 控制系统 自动化 硬件维护 软件维护
随着中国工业企业不断做强做大，DCS控制系统作为企业自动化的核心技术越来越显得重要。DCS是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能，是完成过程控制、过程管理的现代化设备，具有广阔的应用前景。DCS承担着工艺生产装置过程数据采集、信号处理、过程参数显示、报警和控制，决定着整个企业生产的稳定运行，一旦DCS系统出现故障，轻则造成工艺波动影响产品质量，重则全线停产或造成不必要的重大安全事故。所以保证系统可靠稳定运行，延长其使用寿命，对DCS的维护工作起到了非常重要的作用。
1 硬件维护管理
硬件维护管理主要分以下几点进行阐述：
（1）整个DCS控制系统的核心部件主要有中央处理器CPU、冗余电源、I/O系统卡件、电缆、安全栅等。在工艺正常生产情况下，维护人员应该定时巡检，仔细观察各种重要的硬件指示灯，如果发现有报警或运行故障灯出现，应该及时和工艺协调好，屏蔽相关联锁，更换相应的硬件。在停车检修期间，应该对各种对电源、服务器、控制器、I/O系统卡件、通讯网络进行冗余测试，确保主从设备切换、网络、人机接口站等功能正常，从中排除故障，解决安全隐患。
（2）I/O卡件通道损坏是DCS长期运行后，普通出现的硬件故障，对此故障我们采取统一的检修方法。一般通过软件系统诊断，查找出相应的故障通道，然后更换备用通道或备用卡件，如果是卡件内部元件老化或是其他原因造成的损坏，维护人员很难判断出原因。由于I/O卡的检修一般是由厂家处理，维护人员一般还没有检测卡件设备。而且生产厂家的I/O卡件已制造成一体化的趋势，这样只能购买备件。好在这类故障只是在调试阶段出现较多，正常运行中出现几率很低。由于现在的DCS厂家的产品都支持卡件热拨，作为维护人员，在运行中更换卡件时，一定要做好相应的安全防护措施，否则会引起系统变化或负荷变化，甚至会引起整个装置联锁跳车，因此需要维护人员十分注意。
（3）DCS系统的工程师站、操作站主要是提供给操作人员进行操作的人工界面，硬件部件主要包括显示器，电脑主板、显卡、冗余网卡，操作键盘，报警键盘。对于电脑产生的死机，没有声音报警，画面不动，电脑没有数据等等故障，研究其原因比较多，硬盘或内存损坏，冷却风扇负荷过重停止运行等等，需要维护人员具备一定的电脑知识和对整套DCS系统的网络结构有一定的了解，这样解决故障的时候，才能判断准确，才能够及时解决问题。
（4）关于DCS控制系统的外部环境要求比较严格。整个控制室的温度必须控制在15～30℃之内，因此必须在控制室内安装有柜式空调或中央空调，防止温度波动过大，对硬件产生严重的损伤。控制室的湿度必须控制在20～80%之间，如果不在这个范围内，应该打开控制室必备的抽湿汽仪器，以确保各种重要硬件在适当的湿度下工作。必须对控制室的空气粉尘进行控制，防止粉尘进入，保持清洁。同时必须对控制室的空气进行手动分析含量，保证空气没有含过高的腐蚀性气体，保证各种电子元件不受腐蚀。并且要对控制室实行封闭管理，防止小动物窜入，特别防止老鼠进行，以损坏卡件，影响系统稳定运行。在系统停运的情况下，整个系统应该进行吹灰，包括计算机内部、控制站机笼、电源箱、风扇、机柜滤网等部件的灰尘清理。建立起明确的日程维护手册，以确保系统设备能长期可靠地运行。
（5）由于DCS控制系统对生产的重要性，对易损、使用周期短或特别重要的的部件，如中央处理器、I/O模块、电源、通讯卡等都应根据实际情况作适量的备件，保证备品备件充足，并按照制造厂要求存放，如有条件应对备件进行校验，切实掌握备件卡件模块运行的好坏情况。
2 软件维护管理
对软件维护管理主要有以下两个方面内容：
（1）备份可以说是DCS控制系统维护相当重要的内容，其中主要包括操作系统、驱动程序、引导启动盘、控制系统软件、授权盘、控制组态数据库等。这些备份主要是防止系统崩溃，数据损坏，电脑损坏等故障发生，可以利用这些备份数据恢复系统。因此，针对实际使用中的光盘容易磨损的缺点，要求进行多处备份，备份到移动硬盘、U盘、硬盘等不同地方，以确保各备份数据的完整性。
（2）要对各台电脑要定时进行检查与功能试验，保证每一台电脑没有垃圾文件，保证电脑的速度运行，设置好各台电脑的使用权限，严禁使用非DCS软件，严禁未授权人员进行组态，以产生不必要的安全事故。由于病毒会对整个系统产生严重的影响，因此应该制定相应措施，例如禁止使用u盘或移动硬盘与控制系统之间进行数据交换，应该购买刻录机，规定控制系统与外界的数据交换一律通过刻录机刻录进行，并且必须保证数据的单向传输，同时购买正版防病毒软件，每季度进行一次病毒查杀，彻底防止病毒进入控制系统。
3 结束语
DCS控制系统作为企业自动控制核心的技术，系统维护人员应该制定科学、合理、可行的维护管理制度，做到预防性维护和日常维护紧密配合，进行系统的、有计划的、定期的维护检测。要求维护人员深入了解整套系统总的网络结构和各个硬件部件的结构原理，熟练掌握DCS组态软件，以保证DCS控制系统长久稳定的运行。
参考文献
[1] 张勇明.探讨DCS控制系统的接地问题及防护[J].硅谷，2011（01）
[2] 程学稳，李豫南.DCS集散控制系统的接地防护[J].大众用电，2006（08）