淺談干法水泥廠中控失控案例分析及處理方法

崔伯河

摘要：本文選取甘肅水泥集團有限責(zé)任公司新型干法水泥二廠切實發(fā)生的中控失控案例，選取典型，就中控失控產(chǎn)生的現(xiàn)象、原因及處理方法進行簡要論述，以期完善干法水泥廠中控系統(tǒng)的技術(shù)研究，對相關(guān)工作者能夠有所幫助與借鑒。

關(guān)鍵詞：干法水泥廠;中控失控;案例分析

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)前干法水泥生產(chǎn)企業(yè)，都在采用中控系統(tǒng)實現(xiàn)水泥生產(chǎn)過程中，對各設(shè)備遠(yuǎn)程、集中的控制。操作員不必再設(shè)備前親自監(jiān)控，只需在中央控制室內(nèi)，通過計算機上的系統(tǒng)模擬圖，控制關(guān)鍵開關(guān)的閉合、設(shè)備的啟停，調(diào)節(jié)設(shè)備運行參數(shù)等。但中控系統(tǒng)也會出現(xiàn)失控的情況，如果發(fā)現(xiàn)不及時，將會產(chǎn)品質(zhì)量、企業(yè)生產(chǎn)量等造成嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重時，更是會對設(shè)備及人員的安全造成威脅。

一、中控系統(tǒng)工作原理呈現(xiàn)

干法水泥廠中控系統(tǒng)的工作原理是現(xiàn)場的控制器采集信號后傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器對采集的信號進行處理，再次提供給操作站的進行監(jiān)控。而操作員需要對設(shè)備進行調(diào)節(jié)時，則先輸入指令到服務(wù)器，經(jīng)過服務(wù)器的處理再傳到現(xiàn)場控制器執(zhí)行。服務(wù)器在整個中控系統(tǒng)中，是絕對的核心，起到中樞的作用。干法水泥廠中控系統(tǒng)多是冗余結(jié)構(gòu)，即有主、從兩個服務(wù)器共同服務(wù)，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)會自動切換到從服務(wù)器上繼續(xù)維持整個系統(tǒng)的正常運行，故障消除后，主服務(wù)器會再次投入到系統(tǒng)之中。中控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖1）所示：

二、案例呈現(xiàn)

2.1中控系統(tǒng)服務(wù)器故障導(dǎo)致中控失控

2.1.1故障現(xiàn)象

當(dāng)時是夜班的凌晨2點左右，本廠中控系統(tǒng)中，有幾臺操作站的監(jiān)控的彩色界面突然閃屏，變成了灰白色，界面的實時數(shù)值顯示均為0，點擊圖標(biāo)進行操作也無效。但該現(xiàn)象僅持續(xù)了數(shù)秒，再次閃屏，自行恢復(fù)到正常。操作員緊盯了一段時間，并沒有出現(xiàn)任何的異常，廠區(qū)設(shè)備運轉(zhuǎn)一切正常，并未受到任何的影響，因此也就沒把此事放在心上，每和中控工程師進行反映。但在凌晨4點左右，這是本廠中控系統(tǒng)，所有的操作站監(jiān)控全部變灰色，數(shù)秒之后并沒有再次閃屏恢復(fù)正常，操作員連忙向工程師匯報情況。

2.1.2故障原因

操作站在凌晨2點灰白數(shù)秒后恢復(fù)，在凌晨4點再次灰白。這是因為，在2點首次出現(xiàn)故障，中控系統(tǒng)自動切換到從服務(wù)器，數(shù)秒后恢復(fù)正常，但是在凌晨4點再次灰白，從服務(wù)器也出現(xiàn)了運行上的錯誤，至此兩臺服務(wù)器都出現(xiàn)了問題，無法提供數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)致中控失控。

究其原因，是因為中控系統(tǒng)在長時間運行時，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，造成了運行效率降低，當(dāng)操作員頻繁切換畫面與調(diào)節(jié)參數(shù)后，進一步加重了服務(wù)器的運行負(fù)荷，最終導(dǎo)致運行出錯，系統(tǒng)崩潰。

2.1.3解決措施

此次故障，可以說是中控系統(tǒng)中大量的儲存的數(shù)據(jù)沒有得到及時清理所導(dǎo)致，最終經(jīng)過商討，為了減少服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)存儲量，服務(wù)器只保留一月內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，其他的數(shù)據(jù)另行儲存。當(dāng)需要歷史數(shù)據(jù)時，在拷貝至服務(wù)器，這樣既保證了服務(wù)器運行的效率，又保證了數(shù)據(jù)的完整性。

與此同時，本廠為了防止兩臺服務(wù)器同時發(fā)生故障，不受控的情況，在系統(tǒng)中增加“單站”（如圖1），它不向服務(wù)器提供數(shù)據(jù)，直接與環(huán)網(wǎng)的控制器相連，單獨存在，不受服務(wù)器故障的影響。這樣，當(dāng)主、從服務(wù)器同時發(fā)生故障時，操作員可以臨時在單站上進行操作，起到應(yīng)急的作用。而維護人員，還有充足的時間對中控系統(tǒng)進行檢查、維修，提高了中控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2.2中控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致中控失控

2.2.1故障現(xiàn)象

當(dāng)時是白班，中控系統(tǒng)的操作站上，整個窯尾系統(tǒng)顯示斷線，變成了灰白色，監(jiān)控數(shù)據(jù)均為0。操作員將此情況及時反映給中控系統(tǒng)的維修工程師。工程師到設(shè)備現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)，窯尾電力室的中控控制柜內(nèi)，光電交換機器兩端口的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收的指示燈不亮，但與窯尾相臨近的設(shè)備，窯頭與原料磨控制器的發(fā)送、接收通信均正常。中控系統(tǒng)的維修工程師根據(jù)故障的現(xiàn)象判斷，有很大的可能是因為窯尾光電交換機發(fā)生了故障，進而導(dǎo)致其控制器與服務(wù)器通信裝置終端，讓中控操作站的窯尾系統(tǒng)全部無法操作。由此，維修工程師將光電交換機進行了更換，此時端口的數(shù)據(jù)發(fā)送、接受指示燈正常閃爍，操作站上的窯尾監(jiān)控系統(tǒng)也恢復(fù)了正常。

2.2.2故障原因

當(dāng)窯尾系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后，維修工程師對中控系統(tǒng)中的故障記錄進行了查看，這才找到了故障產(chǎn)生的真正原因。在兩個月之前，系統(tǒng)就有故障提示，顯示A光纖的A端口出現(xiàn)了通信故障，導(dǎo)致A路光纖數(shù)據(jù)傳輸中斷，此時的環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)了第一個斷點。但此時的服務(wù)器仍能夠從B路光纖繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。而就在當(dāng)前，B光纖的B端口也出現(xiàn)了通信故障，導(dǎo)致B路光纖數(shù)學(xué)傳輸?shù)闹袛?，環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)了第二個斷點。此時已經(jīng)沒有了別的路徑，因而中控操作站上整個窯尾系統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)全部為0。若在環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)第一個斷點后能夠及時發(fā)現(xiàn)，也不至于如此嚴(yán)重，需要更換光電交換機。而這一因素的產(chǎn)生，并非設(shè)備本身，而是操作員的疏忽。

2.2.3解決措施

此次故障的產(chǎn)生，也能夠看出公司內(nèi)部的管理也存在些許的不足。由此，本公司也針對此事件，制定了更為詳盡了操作員守則與獎罰制度。其核心宗旨，不希望操作員能夠有多么的優(yōu)秀，但在工作之中一定要認(rèn)真、認(rèn)真、再認(rèn)真，沉著冷靜面對緊急問題，將風(fēng)險降到最低。

三、結(jié)束語

總而言之，當(dāng)中控系統(tǒng)失控時，在中控室的操作員不僅無法對中控系統(tǒng)繼續(xù)操作，也是是看不到設(shè)備運轉(zhuǎn)情況的，這時就需要操作員能夠沉著冷靜的應(yīng)對，先是把故障現(xiàn)象如實反映給中控維修工程師，再是對中控系統(tǒng)的核心部件服務(wù)器與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行檢查，排除所有的不可能，剩下的就是問題的關(guān)鍵所在。雖然當(dāng)前科學(xué)技術(shù)已經(jīng)讓水泥企業(yè)節(jié)省了大量的人力，但在先進的操作系統(tǒng)，也會有出現(xiàn)故障的時候，只有操作員打起120%分的精神，才能夠讓操作系統(tǒng)發(fā)揮120%的功能，為企業(yè)帶來更大的效益，給員工帶來更多的福利，以此良性循環(huán)，有利于企業(yè)的發(fā)展與進步。

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金昌水泥集團有限責(zé)任公司新型干法水泥二廠 737100