DCS常见故障分析

4、故障现象：某JX-300X DCS系
统检修后发现两块主控卡都不工 作，主控卡所有的指示灯都不亮。
故障排除：
1.将两块主控卡依次重新插在相邻控制站主控卡位 置，主控卡指示灯正常显示，排除主控卡本身硬 件故障。
2.将一块IO卡件插在原主控卡槽位，IO卡件指示灯 显示正常，基本将故障点定在主控卡槽位上。
3、机笼中，XP233卡COM灯呈缓慢闪烁状态
COM灯的闪烁时有信息的传递所激 发的。如果机笼中所组I/O卡件较少， XP233卡所传递的信息量也较少，所以 COM等的闪烁频率较慢为正常现象； 如果机笼中所组I/O卡件较多（基本组 满），COM灯仍呈缓慢闪烁状态，说 明该XP233卡件已处于不正常通讯状态， 已出现硬件故障。
4、注意事项
• 数据转发卡在上电以后，其自检的时间 比较长，最长可达7秒之多，要注意在 正常工作的情况下，不要随意拔出卡件， 在检测的数据转发卡不会直接进入工作 状态。
• 数据转发卡在来回上电的时候，很容易 造成数据转发卡后I/O卡件的通讯通道 的损坏。因而尽量少带电拔插数据转发 卡（也最好少拔插I/O卡件）。如必须 拔插卡件，操作时尽量做到快速准确， 减少卡件和母板接触过渡的时间，以减 少损坏的概率。
信号显示数据不准或无显示是可能常遇到的问 题，它可能由于现场仪表引起，也可能由于
DCS引起，可采取快速判断的方法有：
1）用信号发生器模拟标准信号测试（前提是现场必须 有信号发生器可使用）或将另一同类型信号线缆改 接到该通道信号引入测试，若正常表明DCS正常， 再检查现场进DCS信号是否有误。
2）检查信号线正负是否接反、卡件跳线设置是否正确 （特别是新增点），组态型号、量程、补偿等参数 设置是否有误。
2、DCS硬件故障
这类故障是指过程控制层的故障，主要是DCS系统 中的模块，特别是I/O模块损坏造成的故障，其次是DCS 接地不牢靠，导致卡件损坏。这类故障一般比较明显且 影响也是局部的，比如：参数显示没有变化，排除现场 仪表故障可能后仍不能操作执行机构和电动门等。它们 主要是由于使用不当或使用时间较长，模块内元件老化 所致。如果模块周围的环境灰尘超标、温度高、湿度大 将会大大缩短模块的使用寿命，因此鉴于DCS系统对温 度、湿度、清洁度的严格要求。在安装前，操作室尤其 是过程控制室的土建、安装、电气、装修工程必须完工， 如在夏季，空调要及时启用。另外，尤其在管道夹层上 过程控制室，其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好，否则， 一旦管道漏汽窜入盘柜，即有可能造成重大故障。
4.更换卡件
5.更换槽位
故障案例分析
案例1
• 故障现象：信号不稳，卡件工作有时异常 • 故障分析：可能是线路接触不好导致，将卡件
插拔复位并紧固接线，卡件可恢复正常的工作 • 处理内容：将卡件插拔复位并紧固接线，卡件
恢复正常。
案例2、DCS系统某测点信号（温 度、压力或流量等）显示故障应如
何快速排除？
XP362开关量输出信号
XP363触电型开关量输入信号
DCS系统维护如何做好防静电
如果维护不注意，静电可能对DCS卡件或通讯 带来不小影响，DCS维护过程中特别是在触碰硬 件卡件或通讯部件时应采取如下措施做好防静电。 1．保持环境有一定的湿度。 2．铺设防静电地板，控制室和操作室均需铺设防静 电地板。 3．在维护插扒卡件时或用手拿捏卡件时一定注意先 对手释放静电，注意尽量避免用手直接触碰卡件电 子元件、面板电路和焊点。 4．卡件应存放在防静电塑料盛放器或防静电塑料袋 中，并存放 在卡件盒中。 5．系统维护时还应注意佩带DCS防静电手腕。
操作站故障及分析
通常情况下，引起操作站故障的原 因主要有两类： •硬件故障 •软件故障
由硬件引起的死机
1.散热不良 通常情况下，需要保证控制室温度在20-28℃，同 时保证CPU风扇正常工作
2.灰尘因素 需保证控制室良好的环境，定期清除灰尘
3.内存条故障 主要是内存松动、虚焊或内存本身质量问题
4.硬盘故障 主要是硬盘老化或使用不当造成坏道、坏扇区
XP313电流信号输入卡
XP314电压信号输入卡
XP316热电阻信号输入卡
XP322模拟信号输入卡
I/O卡件显示不准确
a.常见故障原因
1.信号线接线及卡件跳线错误 2.卡件同组类型不一致 3.卡件故障 4.插槽或母板故障
b.排除的具体步骤和方法
1.检查信号线接线及卡件跳线是否一致 2.检查卡件同组类型是否一致 3.拆开信号线直接从端子输入或测量I/O信号，查
DCS系统常见故障及排除
现场常见的问题有三个方面：
1、从现场来的信号本身有问题； 2、系统硬件故障； 3、软件组态有错误或组态与硬件协 调有误引起冲突。
1、现场信号问题主要有以下几个方面：
1.测量元件坏； 2.变送器故障； 3.连线问题：包括信号线接反、松动、脱落、传
输过程中接地及传输过程中受干扰影响超过 DCS系统可接受的干扰等。 总之从信号测量、发送，到DCS接线端子，这中 间任何一个环节出错，所造成的结果都表现 为数据显示有误。（替换法、排除法）
电脑提示音与错误含义
2、XP243X的FAIL故障指示灯无规则的“闪 烁”
1.是否主控卡受到外部强干扰而引起复位 2.系统接地是否存在问题 3.电脑系统的网络通讯协议中是否安装多余
的通讯协议或者网络服务，干扰了系统的 正常通讯
3、主控卡出现经常性故障灯闪烁并重新启动
主控卡出现经常性故障灯闪烁，并重 新启动，导致所有卡件通讯故障，经历数 秒后一般能恢复正常。故障原因为主控卡 机笼供电电压过低，导致主控卡不能正常 工作，电压恢复后，主控卡恢复了正常工 作。建议在系统所处电网供电电压波动较 大时需采用UPS供电以保证系统正常运行。
DCS硬件故障常常表现为以下几个方面：
1.模块与底座接插不严密； 2.拨码开关错误、通讯线接线方向错误； 3.硬件接线与实际信号要求的不一致； 4.机柜内电源输出有误； 5.硬件本身坏。
日常维护时重点观察了解的地方为：
1、控制站卡件指示等显示是否异常（fail 灯是否亮红灯），
2、进入监控“故障诊断”画面查看是否有 卡件运行故障提示、通讯网络异常提示，
3、检查系统供电是否正常。 4、检查控制站电源风扇是否运行，交换机
指示灯是否正常，是否有腐蚀现象（接 线头或机柜铜条处是否发黑等现象）。
XP243主控卡指示灯
故障案例分析：
1、在XP243主控卡出现故障的 情况下，FAIL指示灯将以不同的频 率闪烁的方式进行报警。可通过观 察RUN灯、FAIL灯、STDBY灯的相 对状态来确定其故障，如下表（故 障指示说明）所示：
• 如果只是某些机笼存在通讯故障， XP233卡COM灯不闪，则可能SBUS总 线线路存在故障，应更换 SBUS线排除 故障。
2、XP233的FAIL灯保持常亮
检查该机笼I/O通讯是否正常， 如果不正常，则XP233出现硬件故 障。XP233卡将以1秒的周期定时对 16个I/O通道进行巡检，当检查到故 障时，XP233卡的FAIL灯也会保持 常亮。所以我们可以通过实时监控 画面的故障诊断画面观察是否有某 块卡件出现了故障。
3、软件组态有错误或组态与硬件协调有误
这一类故障是软件本身的错误引起的。一般出 现在DCS系统投运调试阶段，因为应用软件程序复 杂，工作量大，所以应用软件错误难以避免，这就 要求在DCS调试试运阶段组态人员和运行人员应十 分认真，及时发现并配合DCS系统调试人员解决问 题，此类故障在DCS系统正常运行后很少见。第二 类故障就是在系统正常运行时需增加控制点，在线 修改程序导致系统出错或者死机，这就要求DCS编 程组态人员对系统非常熟悉，预先做好控制方案， 再进行实施，实施前必须做好程序备份，避免错误 发生时，可及时挽救不必要的损失。
XP233指示灯对照表
1、XP233的COM灯不亮，实时监控故障诊 断画面中显示SBUS端口0故障或者 SBUS端口1故障、主控卡或数据转发卡 I/O通道故障：
• 如果所有XP233卡COM灯不亮，且FAIL 灯以一定的周期均匀闪烁，而所有的I/O 卡件检测正常。这可能是组态中的 XP233卡的地址或冗余状态与实际机笼 中所插XP233卡的状态不一致。
3.万用表测量各机笼后5V、24V电压：主控卡机笼 和第二个机笼24V为0；测量电源箱后电源5V、 24V供电都正常，而24V输出到机笼的接线断开， 重新接上24V电源线后，主控卡正常工作，故障 消除。
5、注意事项
主控卡在生产过程中应尽量避 免工人切换，如需对主控卡进行工 作备用切换，应通过拔出一根工作 卡的网线来实施；在系统故障诊断 出工作卡有一网线通讯故障时，主 控卡会自动进行切换。如果拔出主 控卡并插回后，必须等数据拷贝完 成后才可拔出另一块主控卡，否则 在生产过程中会造成严重后果。
I/O卡件跳变
a.常见故障原因 1.现场信号是否正确； 2.信号是否存在噪声和干扰，电源
晃动，脉冲，浪涌； 3.卡件版本不兼容； 4.卡件故障 5.槽位或母板故障
b.排除的具体步骤和方法
1.检查确认现场信号来源是否存在较大 干扰；
2.线号线上增加浪涌吸收环，观察跳变 现象是否有改善；
3.检查卡件版本是否有更新的芯片版本， 有更强的抗干扰能力；
3）检查该信号所属卡件其他测点运行是否正常，并根 据现场实际情况判断是否可采用对该卡件备件更换 的方式检测是否为卡件故障，更换时注意跳线设置。
• 案例3
• I/O控制器故障如何排查？
在JX-300X系统中，如果监控 画面提示I/O控制器故障，可能为以 下部件中的一件或多件故障引起： 主控卡、数据转发卡、DB-9数据线、 机笼母板。可以依次更换上述部件， 直至故障消失。
5.内存容量不够 内存不足会出现电脑响应缓慢，应用出错等问题
由软件引起的死机
1.感染病毒 通常情况下，百度文库避免在操作站上使用外来U盘等 设备，以免感染病毒
2.系统文件误删除 3.磁盘剩余空间太少
定期整理、清理硬盘中的垃圾文件 4.非法卸载软件 5.启动程序太多 6.非法操作 7.非正常关机 8.内存冲突
注：系统重启后，控制站主控卡灯常亮， 许多卡件均闪红灯，下载组态后，故障灯 消失。可能是主控卡的后备锂电池（电压 3.6V），它的作用是用于断电情况下保 护主控卡SRAM的数据（包括组态信息、 控制算法等）。可用万用表测量后备锂电 池的电压，如果偏移3.6V较大，就有故 障，需更换电池；若电压约3.6V，锂电 池是正常的，就分析其他原因了。
输入或测量值与监控显示值核对是否一致；如 一致说明卡件工作正常，应由外部原因引起， 如变送器或阀门故障、线路故障，可采取在信 号中端测或送信号进一步确定；如不一致说明 卡件或槽位故障，进行更换卡件或槽位的尝试； 4.检查同组信号线断开的情况下显示是否正常， 如果正常则两路信号可能存在信号线共地的情 况，需予以纠正。
软件组态有错误或组态与硬件协调时出现的 问题主要表现为以下几个方面：
1.数据库点组态与对应通道连接信号不匹配； 2.由于网络通信太忙引起系统管理混乱； 3.鼠标驱动造成系统在线运行时不能用鼠标操作； 4.打印机不打印等。 5.加电硬件板级故障（指示灯显示状态不对）；设
备不工作；或系统工作但显示的对应测点值不正 确、系统输出不能驱动现场设备等。