DCS系統(tǒng)對安全管理的促進(jìn)與局限

李永輝 盧新榮

摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，DCS的足跡已經(jīng)踏遍生產(chǎn)單位的各個(gè)角落，在DCS系統(tǒng)工程施工之前，正確制定施工方案及對其穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)評估是至關(guān)重要的，如何保證DCS系統(tǒng)工程的施工安全和控制管理，確保其安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)成為一個(gè)日漸重要的問題。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng);安全;管理;促進(jìn)

引言

現(xiàn)代科技化的D C S技術(shù)被廣泛運(yùn)用，自從不斷推廣以來，各個(gè)地方的使用率在不斷的提高，不管是大型的企業(yè)還是小公司都非常喜歡運(yùn)用這一方案來解決問題。在大型企業(yè)比如中石油，火力發(fā)電，鋼鐵制造業(yè)，輕工業(yè)等領(lǐng)域都得到很好的運(yùn)用，其他如污水治理，管道氣輸送等也開始嘗試這一技術(shù)來為企業(yè)的發(fā)展贏得利潤，可想而知以后的D C S技術(shù)一定能得到健康快速的發(fā)展。D C S技術(shù)讓企業(yè)對生產(chǎn)的發(fā)展起到了質(zhì)的變化，不僅提高了自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)水平，同時(shí)還為企業(yè)帶來了豐富的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的不斷壯大提供了基石。但同時(shí)在使用過程中也出現(xiàn)了或多或少的問題，有些問題已經(jīng)影響了企業(yè)的發(fā)展，這些問題的出現(xiàn)并不是D C S的自身問題，而是技術(shù)人員沒能夠充分發(fā)揮出D C S的優(yōu)點(diǎn)，也就是說沒能快速有效的運(yùn)用這一技術(shù)，為此我對D C S技術(shù)做一個(gè)基本的闡述和講解，提供給需要的技術(shù)人員作為參考之用，希望對他們有所幫助。

1 DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)是一個(gè)分布式控制系統(tǒng)，在中國通常被稱為集散控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備控制相比，它是一套現(xiàn)代信息化技術(shù)集成的智能控制系統(tǒng)，可以說是在數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）和監(jiān)視計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（SCC）以后的新型自動(dòng)控制系統(tǒng)。DCS能夠一次性聯(lián)控多臺(tái)計(jì)算機(jī)，具有較高的信息處理能力，能夠很好地進(jìn)行監(jiān)視和管理，并且每臺(tái)計(jì)算機(jī)對不同區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)控制有助于分散危險(xiǎn);DCS利用其強(qiáng)大的分布式控制，智能化的集中式管理，高度的可信賴性，反應(yīng)迅速的配置軟件，以及聯(lián)動(dòng)性能等優(yōu)勢的集成，使DCS能夠在工業(yè)自動(dòng)化控制方面體現(xiàn)日益突出的功能，目前在大多數(shù)工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)成為應(yīng)用程序的主流系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)主要應(yīng)用和市場都集中在某些流程復(fù)雜且易變的行業(yè)，例如石化行業(yè)，在石化行業(yè)中收集與控制壓力，溫度等方面的信息。石油化工生產(chǎn)過程需要對塔，罐，釜等大型設(shè)備的溫度、壓力控制在一定范圍內(nèi)，因此，除了模擬量外，數(shù)字量的順序控制也非常重要，這些設(shè)備與各種機(jī)電設(shè)備同時(shí)工作，并對轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備（泵，風(fēng)扇，壓縮機(jī)等）啟/停和閥門的開/關(guān)進(jìn)行控制，DCS系統(tǒng)完全能夠滿足石油化工行業(yè)各種復(fù)雜控制的功能要求。DCS控制系統(tǒng)具有安裝方便，安全可靠的性能，易于使用的人機(jī)界面，易于使用和維護(hù)，易于擴(kuò)展和升級等特點(diǎn)，符合工業(yè)控制的要求。因此，DCS系統(tǒng)對安全管理具有很大的促進(jìn)作用。

2 DCS系統(tǒng)施工過程中常見的問題

2.1運(yùn)行不穩(wěn)定

DCS系統(tǒng)在目前的施工運(yùn)行中日臻完善，系統(tǒng)的可靠性和安全性得到了一定的保障，但是，不同的DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性差別很大，其差別原因也有很多種，主要原因還是前期準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)庫分配、硬件配置和數(shù)據(jù)組態(tài)等。DCS系統(tǒng)的前期準(zhǔn)備主要依托主設(shè)備設(shè)置完好基礎(chǔ)上的系統(tǒng)輸入工程，系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)必須與DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的要求匹配，但一些廠家為了節(jié)約資源，經(jīng)常不去研究數(shù)據(jù)的選擇問題，而是采取隨意取用其他類型的數(shù)據(jù)輸入其中，這種隨意套用不僅侵犯了別人的權(quán)利還降低了數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)庫分配的問題主要源于控制器的局限性，這種局限性體現(xiàn)在為了確保系統(tǒng)的安全性，大量使用硬接線，在增加系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的同時(shí)，還增加了系統(tǒng)的故障點(diǎn)，加重了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，降低運(yùn)行的穩(wěn)定性。硬件配置是數(shù)據(jù)庫完成配置后信號分散的主要過度場所，但某些DCS運(yùn)營商為了降低成本會(huì)不嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行配置，忽略實(shí)際情況，最后導(dǎo)致每個(gè)控制點(diǎn)的備用通道缺乏，可能會(huì)擠在了一個(gè)點(diǎn)上，從而減少了通信的安全性和穩(wěn)定性。至于數(shù)據(jù)組態(tài)操作，DCS系統(tǒng)需要科學(xué)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)組態(tài)和正規(guī)設(shè)計(jì)圖紙，當(dāng)DCS廠商不重視這個(gè)問題時(shí)，往往會(huì)引發(fā)系統(tǒng)編號混亂，缺乏統(tǒng)一的規(guī)范也增加了檢修人員的工作難度，成為運(yùn)行過程中的不穩(wěn)定因素。

2.2強(qiáng)弱電混合對系統(tǒng)的破壞性

強(qiáng)弱電混合對DCS系統(tǒng)會(huì)造成一定的破壞性，這種破壞性起源于電源和接地系統(tǒng)環(huán)境。電源對于DCS的運(yùn)行至關(guān)重要，加強(qiáng)DCS運(yùn)行的效率首先需要確保電源運(yùn)行的抗干擾性，很多廠商為了增加電源的抗干擾能力，通常會(huì)采取縮小電源體積的舉措，體積減小的電源產(chǎn)生的熱量也會(huì)增加，當(dāng)冷卻風(fēng)扇的降溫作用失去效用時(shí)，會(huì)增強(qiáng)系統(tǒng)的破壞性。接地系統(tǒng)的質(zhì)量相差程度直接影響地線的連接程度，地線的連接不當(dāng)容易導(dǎo)致信號偏差等問題。

3 DCS系統(tǒng)中的施工措施

3.1電源要求可靠

電源連接的穩(wěn)妥與否直接影響電源的可靠性，為了提高系統(tǒng)工作的可靠性，一般采取四級供電方式：在整個(gè)系統(tǒng)中，采用大功率工具進(jìn)行電源的集中供電;到了現(xiàn)場操作站和控制站中，采用分區(qū)供電的方式;對于專用存儲(chǔ)器模件可以使用備用電池供電的方式;最后還需設(shè)置備用蓄電池供電系統(tǒng)。四級供電在電源安裝之際便要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，在安裝過程中為了詳細(xì)區(qū)分供電的等級問題還需工作人員進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整，保證四級供電裝置在供電時(shí)是處于方便切換的狀態(tài)，同時(shí)注意保險(xiǎn)管是安全無誤的，所以安裝符合相關(guān)規(guī)定。

3.2防止強(qiáng)弱電混合對系統(tǒng)的破壞

強(qiáng)弱電混合的破壞作用對于系統(tǒng)的傷害性較大，DCS系統(tǒng)在安裝過程中正確的接地處理可以有效控制強(qiáng)弱電混合的出現(xiàn)頻率。在電源接地過程中，要嚴(yán)格掌控電源的選擇，需先對電源運(yùn)行進(jìn)行測試，使得電源接地的方式為最佳方式;注意電源的定期切換模式，雖然為了供電的穩(wěn)妥，一般DCS系統(tǒng)工程的供電會(huì)采取四級供電模式，不過四級供電的切換必須確保是方便進(jìn)行的，若是電源定期切換狀態(tài)的轉(zhuǎn)換問題不大，還需注重電源溫度的保持，過高的溫度會(huì)損害整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，因而冷卻風(fēng)扇的安裝必不可少，在電源進(jìn)行工作時(shí)，冷卻風(fēng)扇的工作不能暫停。除了電源本身的維護(hù)措施，施工隊(duì)伍在施工之際還要關(guān)注接地系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。首先做好環(huán)境排查，嚴(yán)格按照DCS系統(tǒng)的要求選好接地位置，設(shè)置接地地點(diǎn)，開始施工;施工時(shí)不可隨意更改圖紙和數(shù)據(jù)，對于施工工藝的遵循必須是嚴(yán)格按照國家規(guī)定的流程進(jìn)行，不能因?yàn)槭┕すに嚨娜毕莘恋K整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。在架設(shè)電纜之前，施工單位注意盤查盤踞與地的可靠絕緣和盤踞母線的接地檢查，確保無誤后便是電纜的鋪設(shè)工作。

結(jié)束語

DCS集散控制系統(tǒng)作為化工生產(chǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是工藝操作人員的“大腦”，DCS系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性顯得尤為重要，可靠性、穩(wěn)定性又是以安全性作為前提保證，只有DCS系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，工藝人員才能正常操作，才能保證工藝生產(chǎn)的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運(yùn)行。

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