研究分段SCADA系统故障诊断方法

齐 慧/湖北工业大学计算机学院

研究分段SCADA系统故障诊断方法

齐 慧/湖北工业大学计算机学院

【摘 要】SCADA数据采集系统在原油站苦中可分为四个阶段，即：控制电缆、上位机、下位机、远传仪表。这四个阶段其中有一段出现故障，则整个系统便停止运转。这种将SCAD A系统分为四部检测故障的方法极大的缩短了人工检测时间，抓住局部要害，更加高效、科学、全面的诊断出SCADA系统故障点，及时解决问题。

【关键词】分段；SCADA系统；故障诊断；检测；方法

引言

目前诊断故障SCADA系统主要靠平时积累的经验，没有一套科学合理的诊断方法进行检测，常常凭借检测人员以往的经验，以往确定故障检测过程的切入点的随意性比较大，往往要花费更多的时间和精力不能够迅速找出问题故障点。为了解决这些问题，本文研究的具体手段分段SCADA系统的故障诊断，旨在解决科学规范的SCADA系统故障检测过程检测困难的问题。

1. 分段式 SCADA 系统故障诊断的方法

1.1 远传仪表故障

远传仪表主要是指采集管道压力，温度和智能仪表等信号。当仪器出现故障，首先仪表控制电缆接线拆除，发出4～20m从控制电缆带有信号发生器的信号，该信号是线性正比的参数，并通过PC软件终端客户的现场观察显示的对比度发行如果你可以确定侧比较仪器的故障正常值。拆卸远程仪器后，使用专业的检测设备进行验证，并确定修理或更换，根据实际测试结果。相反，它前进到下一个步骤的控制电缆，故障诊断下位机，上位机。

远传电缆传感器故障排除后，故障检测控制电缆。主要检测两个方面：第一，电缆线芯是否出现短路。以每两根线芯为一组，使用万用表电流档进行测量通断，保证没根线芯在PLC机柜端都处于分离状态。出现接通信息，指示该电缆线短路，注意对应的电缆线编号;如果状态仍显示断路，执行断线检测。其次，将电缆芯是否断路。根据电缆芯编号，将PLC柜的电缆线为一组的两个组合的连接到每个端部，对各组接线通断使用万用表进行检测。如果测试结果是在接通状态，表明电缆运行正常;如果处于断开状态，即表示该组芯线并未接通。根据测试结果，制定出合理的光缆维修计划。

1.2 下位机故障

下位机PLC故障主要是指在机柜内各种部件和接线故障。柜内的PLC布线比较复杂，在出现故障的检测可与上位机故障排除相结合。测量信号从机柜内部电缆芯终端接入处发出，连接上测试笔记本与以太网交换机，并打开备用的工业控制软件系统，对其显示数值进行观察对比，并将其与所发送的信号进行线性对比。PLC机柜部分工作状态正常需要误差在预定范围内;如果误差超过了最大允许值时，需要再次分段，对机柜终端、内部接线和以及模块进行再次检测。

1.3 RTD 故障

（1）RTD模拟标准信号从PLC柜终端块送出，观察比较参数显示是否正常;如果不正常，则观察从PLC机柜内浪涌保护器所发出的信号进行对比，观察对比其显示参数是否正常。（2）如果还未出现正常的情况，对RTD模块的终端传输的模拟信号进行观察，观察对比参数显示是否正常，否则更换PLC模块，再次进行比较观察。 （3）如果远程信号通道显示灯正常并且信号已经传送，上位机温度比实际的值高时，则查看是否生产现场和PLC机架内比较的连接点有无锈蚀松动的现象。

1.4 AI 故障

（1）用万用表对PLC柜内进行测量，检测其是否有大于4mA的电流。对当电流值观进行察，压力值统上位机显示值进行对比。（2）如果两值不匹配，则首先检查是否有24V电压在回路电路中供电，如果没有则检查保险丝情况是否完好。如果证实回路电源完好，电流信号，从现场使用的信号发生器发送，如果该参数显示不正常，从PLC柜端子排发送电流标准信号，观察对比参数显示正常与否。（3）如果仍不正常，从PLC机架内的电流模拟信号电涌保护器发送，观察对比参数显示正常不正常。 （4）如果仍然不正常，从PLC机架模块端子内传输电流标准信号，观察对比参数显示值，否则更换PLC模块，观察对比参数是否正常。

1.5 工作站故障排除

PLC机柜出现故障后，以太网交换机和工作站用备用网线进行连接，继续将上位机工控软件与信号发生器所发生的信号的线型关系进行对比，若误差在预定范围内，说明其工作状态为正常。则问题出现在连接上位机与交换机的网线上。相反，排查工控软件及上位机。经过参数对比反复实验发现工控软件比工作站出现问题的几率高出许多，对报警参数的设置与工控软件的逻辑关系应该进行重点监测，并及时对修改完成的软件进行备份。

2.结束语

通过用科学方法对分段式SCADA系统诊断故障进行研究，可以在实践中检验出任何关于SCADA系统关于远传仪表故障的所有问题。SCADA系统运行中每个环节可能出现的问题在文章中都有所讲述，分段对故障区间进行检测，并在规定范围内检测，逐个排除故障，对控制故障检测区间进行合理有效的控制，制定出标准，避免人工检测出现盲目性等问题。

通过科学的上述方法的SCADA系统故障诊断分段，在实践中可以检测到出现远程抄表任何故障问题，SCADA系统。由于上面的方法SCADA系统的整体运作的每一个环节都考虑到，该断裂带切割段和划定的检测范围，并最终逐步消除，合理，有效的控制区间的故障检测，减少了盲动性的人工检查，随机性。如果油站工作人员库检测，在同一时间内的各个环节的故障检测工作，也大大提高了故障处理过程的效率

参考文献：

[1]刘功银.SCADA 系统典型通信故障处理方法浅谈[J].中国化工贸易，2015（21）.

[2]姚志强.智能压力变送器的故障判断[J].自动化博览，2013 （11）.

[3]苏豪育.长输管道 SCADA系统优化升级中引发服务器冗余故障研究[J].科技创新导报，2015，12（9）.

[4]黄东潮.冗余技术在站控系统的应用[J].油气田地面工程，2011，30（8）.

[5]胡俊杰油气管道 SCADA系统故障管理系统研究与设计[J].中国化工贸易，2015（5）.

作者简介 :

齐慧 （1986.4-）女，辽宁康平人，湖北工业大学计算机学院硕士在读，研究方向：计算机应用技术。