1、嘗試全過程受控以確保DCS系統(tǒng)安全運行（一）近幾年，隨著黑龍江省大慶石化公司熱電廠的發(fā)展,目前已有十幾套裝置應(yīng)用了DCS系統(tǒng)，采用的是HONEYWEL，LFISHER-ROSEMOUN，TABB,YOKOGAW所口利時，浙大中控等公司的系統(tǒng)。這些DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了裝置的控制率和平穩(wěn)率，優(yōu)化了工藝指標(biāo)，這也標(biāo)志著該廠的自動化水平在不斷提高。根據(jù)多年來對DCS系統(tǒng)的組態(tài)和維護實踐，筆者認(rèn)為DCS系統(tǒng)的安全問題很重要，與常規(guī)儀表比較，雖然DCS系統(tǒng)有許多優(yōu)點，但由于DCS系統(tǒng)本身所固有的特性和較嚴(yán)格的環(huán)境條件，不象常規(guī)儀表，當(dāng)故障來臨時，只影響一個回路。它會影響到一塊卡上的多個回路、局部設(shè)備，

2、甚至整個裝置的安全操作。所以有必要重視DCS系統(tǒng)的安全問題，以便盡量避免或減少DCS故障的發(fā)生，確保裝置的安全運行。在此從DCS系統(tǒng)的軟件、硬件及維護三方面進行探討和分析安全問題。一、軟件從軟件上看，每個系統(tǒng)都包括系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件及用于開發(fā)的應(yīng)用程序。其中系軟件一般是相當(dāng)成熟的，對于組態(tài)軟件也有較為完善的檢測工具。因此存在的問題是設(shè)計方面的安全和組態(tài)方面的安全。1.1 設(shè)計安全設(shè)計人員對DCS系統(tǒng)并不十分熟悉，也沒有現(xiàn)場維護經(jīng)驗，粗放性的設(shè)計既浪費了資金，也增加了維護量。例一：芳烴裝置的控制器，是2：1的冗余，即兩個控制器，有一個后備，而且所有的PID控制和邏輯控制都在一個控制器上，而且重要

3、信號的I/O卡也是7：1冗余。另一個控制器只作測量。這樣的設(shè)計，必須保證后備控制器和I/O卡工作正常，否則，一旦某個控制器或重要的I/O卡出現(xiàn)故障，無法切到后備，就會影響裝置的正常操作，甚至?xí)９ぁＫ詫τ诳刂破鳎瑧?yīng)該采用1:1的冗余，重要的I/O也要采用1：1的冗余。例二：大部分設(shè)計對I/O卡的信號分配不合理(1)每塊I/O卡按順序占滿了每個通道，未留空通道。這樣雖然方便了設(shè)計，但在正常開工時，一旦卡上的某個通道故障，因為沒有空通道，就需要接線或重新拉電纜線到另一塊卡上，這就增加了中間環(huán)節(jié)，也多了故障點，加大了維護量。裝置回路的I/O定義數(shù)量不應(yīng)超過系統(tǒng)提供的同類型卡件最大I/O容量的80%

4、，依此來確定系統(tǒng)I/O卡件配置數(shù)量，這將給未來的組態(tài)調(diào)整帶來方便。分配上注意各個控制器的負(fù)載，最好不要超過60%。(2)對于重要的測量信號和帶聯(lián)鎖信號盡量不要分配在同一卡上，這樣一旦此卡出現(xiàn)故障，就會影響多個重要回路。所以對于I/O卡，應(yīng)該在每個卡上留些空通道，充分利用空卡。而且將風(fēng)險分散，不要集中。1.2 組態(tài)安全每個系統(tǒng)都提供了強大的功能塊，用戶可以自由靈活運用各功能塊完成各種復(fù)雜控制，邏輯控制，順控和用戶編程。實現(xiàn)對現(xiàn)場控制過程的監(jiān)控和編制工藝報表。但運用各類功能塊滿足工藝的要求，實施的控制方案有多種。這就要求組態(tài)人員既要有較強的專業(yè)知識也要有豐富的組態(tài)經(jīng)驗。例一：蠟催裝置DCS系統(tǒng)是H

5、ONEYWELL勺TPS系統(tǒng)，需將一些儀表信號(420mA)從DCS傳送到Y(jié)S80或ESD系統(tǒng)。可采用控制功能塊的SUMMER塊，用此方案，雖然可以送出4-20mA的信號，但需考慮計算K,B,RATE1BO,斜率，偏差爬坡率，而且當(dāng)輸入源出現(xiàn)BAD或停用時，此時出現(xiàn)初始化，重新啟用時，需重輸入以上值，所以每次都需檢查此塊，使用極不方便。對工藝操作也不安全。完成這一功能，也可用控制功能塊的SWITCH來完成。此方案正常時，只將方式打到CAS即可，若出現(xiàn)輸入源BAD或塊關(guān)閉時，此塊自動為MAN狀態(tài)，并保持輸出，這樣對系統(tǒng)起安全作用，不會引起其他系統(tǒng)跳車，而且使用方便。例二：重催裝置的日累積表，是采

6、用系統(tǒng)提供的程序語言來完成的。重催裝置DCS系統(tǒng)是FISHER-ROSEMOUNTPROVO凍統(tǒng)，提供的開發(fā)語言是FST語言，同時系統(tǒng)也提供了日累積功能塊，用戶可以根據(jù)自己的需要，定時清零，并保存前一天的量，不占用控制器的資源，組態(tài)方便。但用FS既程，程序的運行會增加控制器的負(fù)荷。因此組態(tài)人員對DCS系統(tǒng)掌握程度，對過程控制的理解程度，如在回路故障時，現(xiàn)場變送器故障，線路斷路時，為了保證安全，控制輸出是保持，全開，全關(guān)，還是輸出安全值，是組態(tài)安全的一個重要方面。另外，為裝置運行過程中，對I/O組態(tài)下裝的不便，可以考慮將部分備用通道分別組態(tài)為假回路，需要時可以隨時使用。二、硬件從硬件上看，除了隨著時間的推移，元器件老化而引起故障外，環(huán)境設(shè)計、DCS系統(tǒng)硬件集成、機柜安裝、接地系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，及日常的維護對系統(tǒng)的安全都起著非常重要的作用，以下就上述幾個問題來討論。2.1環(huán)境設(shè)計如DCS的操作室和機柜室的布局、地面或地板選擇、照明方式、地磁電磁干擾、隔斷選擇、隔音效果、空氣潔凈度保證、恒溫、恒濕及通風(fēng)設(shè)計等，其中應(yīng)該著重強調(diào)的是恒溫及通風(fēng)設(shè)計。筆者認(rèn)為，在保證DCS系統(tǒng)硬件環(huán)境溫度在23士左的基礎(chǔ)上，可以盡量避免選擇集中式空調(diào)或恒溫恒濕空調(diào)，以節(jié)約資金并減少空調(diào)維護難度。保證通風(fēng)能力的原因是在滿足機房空氣潔凈度要