淺析如何提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性

李秋香（杭州和利時自動化有限公司,杭州 310018）

淺析如何提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性

李秋香
（杭州和利時自動化有限公司,杭州 310018）

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，DCS控制系統(tǒng)越來越成熟，被廣泛的應(yīng)用在多個領(lǐng)域，并且其具有占地面積少、組態(tài)方便、維護(hù)量少、價格便宜、安全可靠等優(yōu)點。DCS控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)直接將關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)運營，因此必須不斷提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性。本文簡要介紹了DCS控制系統(tǒng)，分析了提高DCS控制系統(tǒng)可靠性的方法。

DCS控制系統(tǒng)；提高；可靠性

DCS控制系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)運營中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了DCS控制系統(tǒng)的重要作用。以DCS控制系統(tǒng)在化工企業(yè)中應(yīng)用為例，化工生產(chǎn)易爆、易燃、高壓、高溫，而DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，減輕工作人員的工作量，極大地提高了化工企業(yè)生產(chǎn)運營的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合DCS控制系統(tǒng)的特點，積極采取有效措施，不斷提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性。

1　DCS控制系統(tǒng)概述

DCS控制系統(tǒng)（分布式控制系統(tǒng)）也被稱為集散控制控制系統(tǒng)，其基于集中式控制系統(tǒng)，在通信網(wǎng)絡(luò)中由過程監(jiān)控級和過程控制級組成，綜合了控制、顯示、通信等4G技術(shù)，具有組態(tài)方便、配置靈活、分級管理、集中操作、分散控制等特點[1]。并且DCS控制系統(tǒng)作為一種多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物，具有強(qiáng)大的信息通訊功能，可提供友好的人機(jī)交互界面，顯示報警畫面、分組回路畫面、動態(tài)流程畫面等，具有豐富的運算和控制功能，科學(xué)預(yù)測各種工藝參數(shù)趨勢，顯示歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)工藝的全過程管理、控制和監(jiān)視。同時，DCS控制系統(tǒng)中的很多模塊都可以隨時更換或者帶電插拔，其應(yīng)用廣泛非常廣泛。

2　提高DCS控制系統(tǒng)可靠性的方法

2.1合理選型

在選擇DCS控制系統(tǒng)時，應(yīng)注意以下幾個問題：其一，結(jié)合類似機(jī)組上DCS控制系統(tǒng)的運行情況，選擇合適的控制系統(tǒng)，這種成套的DCS控制系統(tǒng)經(jīng)過實際投運和工廠試驗后，系統(tǒng)可靠性已經(jīng)得到經(jīng)驗；其二，DCS控制系統(tǒng)硬件設(shè)備具有較高的可靠性，各種電子元器件質(zhì)量必須達(dá)標(biāo)，盡量采用可以插拔的電子模件，控制器應(yīng)具有良好的存儲和運行能力；其三，DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用冗余技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊和控制器之間可無擾切換，冗余結(jié)構(gòu)可有效防止DCS控制系統(tǒng)局部故障擴(kuò)大，并且可在線排除設(shè)備故障，提高系統(tǒng)安全性；其四，DCS控制系統(tǒng)的軟件應(yīng)便于維護(hù)擴(kuò)展，軟件程序應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性，不能出現(xiàn)控制器或者系統(tǒng)死機(jī)問題，人機(jī)交互良好，可在下載或者修改程序，I/O信號和控制器故障報警。另外，選擇DCS控制系統(tǒng)時，還應(yīng)注意應(yīng)適當(dāng)增加資金投入，真正發(fā)揮DCS控制系統(tǒng)的重要作用，合理分配系統(tǒng)控制功能和設(shè)置I/O模塊，提高DCS控制系統(tǒng)可靠性。

2.2嚴(yán)格把關(guān)施工工藝

確定DCS控制系統(tǒng)選型后，相關(guān)施工單位應(yīng)合理規(guī)劃施工設(shè)計，制定科學(xué)的施工計劃，在施工之前，結(jié)合DCS控制系統(tǒng)施工設(shè)計要求，編制施工進(jìn)度計劃，在DCS控制系統(tǒng)調(diào)試安裝過程中，應(yīng)注意以下幾方面內(nèi)容：第一，改善電子設(shè)備室內(nèi)的環(huán)境，做好照明、通風(fēng)、空調(diào)、消防等工作，特別是空調(diào)和通風(fēng)，DCS控制系統(tǒng)對于空氣濕度和溫度比較敏感，因此應(yīng)在電子設(shè)備室中安裝空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)出風(fēng)口盡量朝上，嚴(yán)禁正對DCS控制設(shè)備或機(jī)柜，防止冷凝水逐漸滲透到DCS控制系統(tǒng)中損壞元器件[2]；第二，敷設(shè)電纜時，應(yīng)將弱電和強(qiáng)電隔離開，屏蔽線應(yīng)抗干擾和可靠接地，嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖紙進(jìn)行布線，在布線過程中清晰標(biāo)記芯線和電纜，用絕緣管處理壓接端子；第三，母線和盤柜的可靠接地和可靠絕緣，對盤柜進(jìn)行防振動處理和對孔洞進(jìn)行防火處理；第四，注意保持電子設(shè)備室環(huán)境干凈整潔，定期清理濾網(wǎng)，注意調(diào)整溫度和除濕。

2.3優(yōu)化程序設(shè)計和調(diào)試

以DCS控制系統(tǒng)可靠性為目標(biāo)，優(yōu)化組態(tài)程序設(shè)計，結(jié)合連鎖或保護(hù)邏輯判據(jù)，采用軟件保護(hù)和硬接線保護(hù)結(jié)合的方式，合理控制潤滑油壓力和汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，保障DCS控制系統(tǒng)可靠投入。DCS控制系統(tǒng)程序設(shè)計應(yīng)采用三取二保護(hù)機(jī)制，將開關(guān)量和模擬量有效組合，在保障DCS控制系統(tǒng)主設(shè)備安全的基礎(chǔ)上，防止DCS控制系統(tǒng)發(fā)生誤動作。同時，在DCS控制系統(tǒng)的在線調(diào)整、投入運行、驗收、測試、設(shè)計、選型等階段，測試人員和程序設(shè)計人員應(yīng)全程跟進(jìn)，結(jié)合DCS控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)的各種問題，注意組態(tài)設(shè)計和邏輯控制保護(hù)設(shè)計的合理性，在測試DCS控制系統(tǒng)時，應(yīng)仔細(xì)測試控制系統(tǒng)的所有回路，做好試驗結(jié)果和檢查記錄，如果發(fā)現(xiàn)問題，及時反映給供應(yīng)商，盡量進(jìn)行解決。

2.4加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)

如果操作不當(dāng)，會直接影響DCS控制系統(tǒng)的軟件和硬件性能，影響其它設(shè)備的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和安全性能，因此在設(shè)計DCS控制系統(tǒng)畫面時，應(yīng)結(jié)合操作人員的建議或意見，使操作人員參與調(diào)試和程序設(shè)計，熟練掌握DCS控制系統(tǒng)界面操作流程。特別是對于DCS控制系統(tǒng)的手動/自動切換、啟停設(shè)備等事故預(yù)案和常規(guī)操作[3]，制定規(guī)范的操作流程，并且進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，強(qiáng)化操作人員的責(zé)任意識，規(guī)范自身的操作，減少人為失誤，確保DCS控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

2.5做好日常維護(hù)

為了進(jìn)一步提高DCS控制系統(tǒng)可靠性，必須做好日常維護(hù)，定期或者不定期對DCS控制系統(tǒng)除濕、除塵，嚴(yán)禁工作人員在DCS控制系統(tǒng)上運行外部儲存器或不明光盤。并且，相關(guān)管理人員要加強(qiáng)日常巡檢，糾正工作人員的操作，一旦DCS控制系統(tǒng)發(fā)生故障，及時進(jìn)行維護(hù)檢修，更換卡件，充分發(fā)揮DCS控制系統(tǒng)的冗余功能。

3　結(jié)束語

近年來，DCS控制系統(tǒng)日益成熟，其在管理控制方面的優(yōu)越性引起人們的廣泛關(guān)注。DCS控制系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系著企業(yè)的正常生產(chǎn)運營，結(jié)合DCS控制系統(tǒng)的特點，采取科學(xué)合理的措施和方法，不斷提高DCS控制系統(tǒng)可靠性，保障生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)、滿、長、穩(wěn)、安運行。

[1]劉煥玲.電廠DCS控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性探討[J].中國科技信息,2006(18):149-151.

[2]曹冬梅.DCS系統(tǒng)在通遼電廠4號機(jī)組中的應(yīng)用及改造[D].華北電力大學(xué),2012.

[3]陳強(qiáng).燃煤熱水鍋爐DCS系統(tǒng)監(jiān)控及應(yīng)用研究[D].中國石油大學(xué),2007.

[4]白會賢.DCS系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的定量計算[D].華北電力大學(xué)（北京）,2009.

李秋香（1980—），女，山東濟(jì)南人，本科，研究方向：項目管理。