熱工控制DCS系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

王馳

摘要：DCS（分布式控制系統(tǒng)）架構(gòu)下的熱工控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)。隨著使用年限遞增，DCS現(xiàn)有的多樣硬件存在著較大的事故隱患。如果沒(méi)能查驗(yàn)這樣的隱患，則現(xiàn)有的體系安全不能保證，DCS架構(gòu)下的生產(chǎn)流程也就缺失了穩(wěn)定性。所以，必須要依循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，定期去查驗(yàn)故障，并創(chuàng)設(shè)可用的管控途徑。接納DCS架構(gòu)下的故障模擬，能夠限縮原有的故障概率，確保生產(chǎn)應(yīng)有的接續(xù)性。

關(guān)鍵詞：熱工控制；DCS系統(tǒng)；故障；修復(fù)

中圖分類號(hào)：TM621.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－6835（2014）08－0024－02

熱工控制銜接著的DCS，延展了原有的管控功能。截至目前，還沒(méi)有明晰最佳的規(guī)制手段去查驗(yàn)DCS帶有的負(fù)荷率和體系固有的負(fù)荷率，因此，要辨識(shí)出DCS存在故障的根源還是有難度的。所以，只有明晰應(yīng)用層級(jí)內(nèi)的有序規(guī)制，隨時(shí)更替體系內(nèi)的備份數(shù)據(jù)，限縮體系內(nèi)的人為誤動(dòng)，才能化解事故疑難問(wèn)題。DCS框架下的故障辨識(shí)可以回避處理路徑原有的盲目性，提升DCS涵蓋的專業(yè)層級(jí)。

1體系構(gòu)架

1.1DCS架構(gòu)下的硬件

依循DCS固有的體系性能，可以把體系內(nèi)的硬件配件分為特有規(guī)格的接口和DCS架構(gòu)下的通道。DCS架構(gòu)下的人機(jī)接口涵蓋了較多的工作站。如果體系內(nèi)的站點(diǎn)被辨識(shí)出故障，經(jīng)過(guò)處理，不會(huì)干擾到DCS原有的硬件操作。體系內(nèi)的過(guò)程通道如果發(fā)生故障，就會(huì)干擾到DCS原有的監(jiān)控水準(zhǔn)。

硬件與其運(yùn)行環(huán)境密切相關(guān)，所以，應(yīng)與熱工管控的標(biāo)準(zhǔn)相契合。具體來(lái)說(shuō)，DPU銜接著的主從機(jī)組，在運(yùn)行架構(gòu)內(nèi)，不應(yīng)隨便去觸動(dòng)、切換，以免引發(fā)出潛藏著的體系干擾。在慣用的維修路徑下，要回避體系帶有的靜電，妥善銜接這一體系。DCS配有的運(yùn)行環(huán)境應(yīng)與既有水準(zhǔn)契合，依循管控要求，妥善修護(hù)體系。如果發(fā)覺(jué)到冷卻風(fēng)扇有故障，就要及時(shí)去修護(hù)，不要讓原有的故障范疇延展。

1.2DCS架構(gòu)下的軟件

DCS架構(gòu)下的軟件可以分為特有規(guī)格的系統(tǒng)軟件和體系內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)。DCS涵蓋的這些軟件銜接著組態(tài)系統(tǒng)和精準(zhǔn)的工作站。組態(tài)路徑內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)被看成特有的應(yīng)用軟件，它可以有序地管控這一體系。

DCS架構(gòu)下的軟件體系帶有交叉作業(yè)的態(tài)勢(shì)。通過(guò)調(diào)試的軟件體系或經(jīng)過(guò)修正的組態(tài)會(huì)產(chǎn)生較多故障。這是因?yàn)镈CS架構(gòu)下的軟件涵蓋了較為復(fù)雜的流程，在交叉作業(yè)的態(tài)勢(shì)下，難免會(huì)產(chǎn)出多樣的漏洞，所以，應(yīng)當(dāng)依循可用流程維護(hù)好體系內(nèi)的軟件。經(jīng)過(guò)修改的配件應(yīng)妥善保管并備份——如果發(fā)現(xiàn)體系固有的數(shù)據(jù)丟失，可以用備份數(shù)據(jù)妥善進(jìn)行修復(fù)。SIS聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的體系與DCS有著密切的聯(lián)系，它關(guān)系著DCS的安全。如果體系內(nèi)的SIS出現(xiàn)故障，也會(huì)干擾到DCS的運(yùn)行。

2故障的辨識(shí)和修復(fù)

如果CPU固有的組態(tài)數(shù)值帶有差異，經(jīng)過(guò)調(diào)和和修改，CPU銜接著的下裝組態(tài)會(huì)混淆這一體系內(nèi)的初始化。數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)銜接著的組態(tài)，應(yīng)與通道固有的信號(hào)契合；網(wǎng)絡(luò)通信如果被發(fā)覺(jué)到混亂，就會(huì)干擾打印機(jī)的正常使用；加電的管控微機(jī)能夠辨識(shí)出硬件類的故障，所以，替換以后的一次元件應(yīng)修正原有的變量參數(shù)。

在工程師站這樣的體系部位不應(yīng)涵蓋功率偏大、無(wú)線架構(gòu)下的通信，應(yīng)閉合機(jī)柜帶有的柜門(mén)，以便回避體系固有的干擾源。在機(jī)組平日的運(yùn)行中，如果要檢驗(yàn)這樣的機(jī)柜，則不應(yīng)攜帶無(wú)線通信。DCS架構(gòu)下銜接著的UPS（不間斷電源）應(yīng)維持穩(wěn)固的電壓，而該體系涵蓋的多樣配件應(yīng)搭配精準(zhǔn)的冗余設(shè)置，這樣，即便硬件發(fā)生故障也能妥善修正。

要注重平日的查驗(yàn)工作，如果發(fā)現(xiàn)DCS架構(gòu)下的硬件存在故障，應(yīng)協(xié)同廠家一起去解決這一故障。同時(shí)，對(duì)軟件配件銜接的設(shè)備也應(yīng)予以查驗(yàn)。對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)應(yīng)涵蓋精準(zhǔn)的數(shù)值，系統(tǒng)銜接的輸出配件應(yīng)能帶動(dòng)架構(gòu)內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)配件。在運(yùn)行時(shí)段內(nèi)，軟件發(fā)生的故障較少；而在調(diào)試時(shí)段內(nèi)，或經(jīng)過(guò)修正的、體系內(nèi)的組態(tài)中，會(huì)經(jīng)常發(fā)生軟件故障。經(jīng)過(guò)調(diào)試獲得的新機(jī)組，應(yīng)接納細(xì)化方案，并依循方案予以交底，限縮DCS架構(gòu)下的人為誤差。

3通信的管控路徑和故障辨識(shí)

DCS架構(gòu)下的通信可以分為兩個(gè)類別的節(jié)點(diǎn)。體系內(nèi)的一類節(jié)點(diǎn)，面向平日內(nèi)的生產(chǎn)流程，DCS銜接著控制器；體系內(nèi)的另一類銜接點(diǎn)，與人、機(jī)密切相關(guān)，是界面的固有節(jié)點(diǎn)。這種節(jié)點(diǎn)涵蓋了存留歷史數(shù)據(jù)的銜接點(diǎn)、操作員這一類別的節(jié)點(diǎn)和工程師這一類別的節(jié)點(diǎn)。

通信故障的辨識(shí)方法涵蓋了以下層級(jí)：DCS架構(gòu)下的冗余控制器沒(méi)能設(shè)定出切換路徑；服務(wù)器銜接著的DPU經(jīng)過(guò)初始化會(huì)死機(jī)脫網(wǎng)；DCS架構(gòu)下的操作員站常出現(xiàn)掉線的現(xiàn)象；DCS銜接的趨勢(shì)曲線沒(méi)能有序地被整合，數(shù)據(jù)通信也有弊端。以上事故關(guān)系到軟件的固有設(shè)計(jì)，它們會(huì)阻塞網(wǎng)絡(luò)。

如果現(xiàn)有的通信介質(zhì)碎裂，會(huì)發(fā)生其特有的故障；電廠內(nèi)的通信介質(zhì)碎裂，會(huì)發(fā)現(xiàn)DCS架構(gòu)下的P通道發(fā)生了特有的故障。如果不能規(guī)范現(xiàn)有的組態(tài)作業(yè)，使DPU（分散處理單元）現(xiàn)有的負(fù)荷遞增，阻塞網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過(guò)研究，控制器銜接著的組態(tài)被替換掉，但是，DCS架構(gòu)下的應(yīng)用軟件搭配著的組態(tài)卻沒(méi)能縮減。體系內(nèi)的這種組態(tài)沒(méi)有銜接到節(jié)點(diǎn)上，如果要讀取DCS架構(gòu)下的數(shù)據(jù)，那么體系內(nèi)的DPU銜接著的所有數(shù)值，包括不帶有實(shí)效的數(shù)值都要錄入，這樣就會(huì)阻塞整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

硬件如果被更替或升級(jí)，沒(méi)有銜接著可用的驅(qū)動(dòng)，那么就會(huì)出現(xiàn)特有情形下的路徑阻塞。存留歷史數(shù)據(jù)的站點(diǎn)如果占較多的內(nèi)存或太過(guò)頻繁的接納數(shù)據(jù)，體系內(nèi)的人機(jī)界面就會(huì)出現(xiàn)阻塞。特有的外部狀態(tài)也與DCS有一定的關(guān)系，電源配有的風(fēng)扇、機(jī)柜配有的風(fēng)扇如果被辨識(shí)出故障，就會(huì)延誤應(yīng)有的切換時(shí)段。

如果節(jié)點(diǎn)關(guān)系著DCS以內(nèi)的通信網(wǎng)，就要搭配可用的接口。DCS產(chǎn)出的數(shù)據(jù)可以經(jīng)過(guò)廣播路徑、詢問(wèn)路徑運(yùn)送。如果體系內(nèi)的某一節(jié)點(diǎn)要問(wèn)詢現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，但銜接著的其他節(jié)點(diǎn)沒(méi)能供應(yīng)這一數(shù)據(jù)，那么，這個(gè)銜接點(diǎn)就會(huì)經(jīng)過(guò)反復(fù)問(wèn)詢，以便查驗(yàn)可用的數(shù)值。如果整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都沒(méi)能供應(yīng)這一數(shù)據(jù)，就會(huì)阻塞掉這個(gè)節(jié)點(diǎn)。

4修護(hù)及管控的途徑

以上提到的故障帶有較高的通信負(fù)荷，到目前為止，還沒(méi)有探究出最佳途徑去管控這樣的負(fù)荷率，因此，只能注重平日