浅谈横河CS3000控制系统检修

1引言

石油化工行业是典型的流程工业，它的正常生产需要装置长周期连续运行。但是随着时间的推移，生产装置中的工艺设备、管道、仪表阀门等都需要离线检修。作为整个装置控制的核心DCS控制系统也不例外，它也需要进行相应的检查与维修。

2系统检查与确认

查看系统状态，做好设备状态记录，查找故障和异常软硬件。可根据控制系统日常巡检记录内容确定检查结果。

2.1查看系统控制站运行状态。

可实际查看控制器、I/O卡面板运行指示灯、故障指示灯，检查冗余卡件运行和备用状态；也可利用控制系统自带系统报警画面、诊断程序等查看控制站运行状态。

横河DCS控制站状态显示画面

横河DCS I/O卡状态显示画面

2.2查看系统操作站运行状态

查看软件运行、时钟、硬盘空间、显示器、操作站主机、键盘、鼠标、打印机等运行状态。利用系统在线诊断功能，检查工程师站系统状态画面中各个操作站的运行情况，检查系统报警画面，确认系统运行是否正常。

2.3查看系统网络运行状态

查看网络设备（如网络交换机等）、网络接口卡指示灯、操作站网卡指示灯等、网线和同轴电缆检查。

2.4接地检查   

1）检查220V、24V电源分配柜运行情况。   

2）检查机柜内的电缆接头、端子、转接插件不被碰撞，接触良好。

3）检查防小动物设施及电缆进户情况，检查防护措施是否完好。

4）检查空调系统运行是否正常，机房照明是否完好。

2.5查看系统易耗品

如风扇、电池（保持控制器程序和计算机BIOS用）、照明灯、保险丝等。

2.6查看系统运行环境

1）环境温度：温度18-24℃  变化率＜3℃/hr相对湿度：湿度20-80%  变化率＜6%/hr灰尘：过滤网孔径<10μm，0．3mg／m3以下。< span="">腐蚀气体：G1级腐蚀程度。

2）灰尘控制：保持室内清洁，控制柜内应处于封闭状态，减少粉尘进入，并定期进行除尘维护。

3）振动磁场控制：控制柜内不允许存在明显的磁场和强烈的机械震动，不允许使用产生电磁干扰的设备。通过初步检查，初步确定检修所需要处理的软硬件故障，需要更换的备件、易耗品等。对于无需停电处理的故障要在停电前按照系统手册处理，尤其是软件故障，保证备份的程序正确。对于需停电处理的故障要在停电后按照系统手册处理。

3系统备份

3.1运行参数

各控制系统运行参数备份方法各不相同。横河DCS：SAVE FCS TUNING PARAMETER。

3.2用户程序

1）控制器用户程序（控制策略等）。

2）操作站用户程序（流程图、数据库、操作站设置等）。 

3）接口程序（如OPC SERVER等）。

备份程序时应使用刻录光驱将备份文件刻录到CD/DVD盘上。避免U盘等携带病毒，使工控机中毒。    可以在专用的电脑（保持电脑无病毒）上将备份文件从CD/DVD盘拷贝到专用硬盘上。注意：专用备份硬盘连接到电脑上前要关闭杀毒软件，直到备份硬盘移除。因很多杀毒软件会认为工控软件及程序是病毒，并进行杀毒，导致备份文件无法使用。

横河DCS只需要将保存调整参数后的项目文件夹整个拷贝即可。

3.3操作站系统备份

1）使用GHOST 软件备份操作站系统制作GHOST镜像文件时，一般使用手动操作，自定义存储路径和文件名。当操作站系统出问题不能修复时，可以用GHOST软件恢复操作站系统。

2）使用系统封装软件备份操作站系统

利用系统封装软件（如easysysprep）制作不带驱动的GHOST镜像文件，再使用GHOST软件恢复操作系统，最后要安装驱动程序。系统封装是将一个完整的系统以拷贝的形式打包，然后用粘贴的形式安装在另外一个系统盘上。

4停电检修

4.1系统停电

由工程师站逐个停止控制站（shutdown/stop），再逐个停止操作站/工程师站、服务器等，逐个停掉24VDC电源模块等，逐个停掉控制站、操作站、24VDC电源模块等空气开关，最后停总电源开关。下图为横河DCS控制站状态画面stop按钮。

4.2系统除尘

由于系统经过长时间的运行，控制室通风、静电、温度及湿度等环境因素的影响，会积累一些灰尘，灰尘会造成系统短路、系统过热，产生静电、损坏电子器件，造成腐蚀线路及元器件等危害。

具体操作步骤如下：

1）确立卡件清灰、吹扫的施工场地。

2）在保证无静电的情况下，将除尘对象做安装位置标记并拆下。

3）用吹风机或仪表风对除尘对象初步处理。

4）用毛刷对表面余尘彻底清除。

5）用电路板清洗剂清洗。

6）用吸尘器、吹风机、棉布清理卡件箱。

7）将清洗后的卡件装入卡件箱。

8）对所有硬件复原，将操作站中各个卡件及各个连接部件恢复至原来位置和状态。

4.3故障处理及离线测试

1）按照系统手册处理停电可以处理的故障，如更换损坏的卡件，更换风扇、安全栅、保险丝、接线端子、过滤网等附件。   

2）测试操作站BIOS电池，应确保3.6VDC以上。   

3）可由专业公司使用专用测试工具（如点检仪）对I/O卡件等多种系统部件进行性能测试（如精度等），并可自动生成测试报告。

经过以上处理，可以对系统上电启动。注意：要先上总空气开关，然后上各个用电设备的空气开关。逐个启动用电设备，如操作站、控制站等。

5上电测试

5.1硬件设备检查、测试

冗余网络电缆检查、测试。冗余网络接口设备测试。冗余控制站（或CPU）测试。冗余I/O卡测试。

5.2供电系统检查、测试

测定系统的输入电源和各装置的电压检查控制站主副交流电源供电状况测试检查、测试控制网络上各模件交流电源供电状况

5.3屏蔽和接地检查、测试

接地级测试可由专业测试人员来做，应使用接地电阻测试仪来测试。其他屏蔽和接地可按规范进行检查，主要检查方法目测检查各机柜中接地线与接地紧固件的连接情况，有螺丝松动或缺失的要及时紧固和修复。目测检查各机柜中接地线缆完好情况，应无破损。

6小结

DCS控制系统是保证生产装置安稳长满优连续运行的关键，因此在装置大检修期间，DCS控制系统的检修也是至关重要的。它的检修质量的好坏直接影响整个控制系统能否正常运行。所以，作为仪表专业技术人员必须熟练掌握控制系统的检维修。