自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)故障與維護(hù)管理

楊蘭清 耿超

沈陽慧遠(yuǎn)自動(dòng)化設(shè)備有限公司 遼寧沈陽 110000

綜合而言，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)是基于微處理器架構(gòu)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行分散控制、操作與管理的科技系統(tǒng)，其應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的集中管理和分散管理，因而具有十分重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。但是實(shí)際上，受環(huán)境、人員等因素影響，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)頻繁發(fā)生故障，嚴(yán)重防礙了正常生產(chǎn)，其相關(guān)研究備受關(guān)注。

1 DCS集散控制系統(tǒng)的含義

DCS集散控制系統(tǒng)運(yùn)行和構(gòu)建的基礎(chǔ)是微處理器，而其設(shè)計(jì)所采用的原則首先是分散控制功能、其次是各部分的相對(duì)獨(dú)立，最后是總體的綜合協(xié)調(diào)相互配合運(yùn)轉(zhuǎn)。DCS作為一種新興的控制系統(tǒng)，以其能夠進(jìn)行集中管理和分散控制的重要特征而被廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。而DCS集散控制系統(tǒng)又以分級(jí)分層的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的排列和控制。DCS集散控制系統(tǒng)往往利用各個(gè)子系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)，而各個(gè)子系統(tǒng)又進(jìn)一步組成了DCS集散控制系統(tǒng)逐級(jí)排列的不同層次，整個(gè)結(jié)構(gòu)就像一個(gè)三角形，而這種結(jié)構(gòu)也使得DCS集散控制系統(tǒng)的穩(wěn)固性得到了極高的保障[1]。DCS集散控制系統(tǒng)利用國內(nèi)外先進(jìn)的容錯(cuò)技術(shù)和故障自診技術(shù)等來對(duì)其自身運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性進(jìn)行有效的控制。

2 自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)故障分析

DCS集散控制系統(tǒng)的誕生是基于微處理器的架構(gòu)的。其所采用的設(shè)計(jì)原則是遵循控制功能分散、兼顧分散且自治及對(duì)操作進(jìn)行集中顯示和綜合協(xié)調(diào)。在現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)發(fā)展，自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用越發(fā)廣泛，進(jìn)一步提升了生產(chǎn)效率及質(zhì)量。在此過程中，集散控制系統(tǒng)因其良好的可靠性、操作性以及智能性，有效提升了自動(dòng)化設(shè)備性能，但是從應(yīng)用實(shí)踐來看，其受多重因素影響，不斷有故障發(fā)生，對(duì)其的分析與認(rèn)知是做好自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)管理工作的基礎(chǔ)。具體而言，常見的自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)故障包括電源故障、電磁干擾、通信故障等類型。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，部分自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，未能充分考慮電源保護(hù)裝置需求，導(dǎo)致運(yùn)行中出現(xiàn)電壓三相不平衡而斷路甚至短路的現(xiàn)象，嚴(yán)重干擾了生產(chǎn)進(jìn)行[2]。事實(shí)上，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)本身運(yùn)行具有極強(qiáng)的連續(xù)性，要求能夠?qū)崿F(xiàn)故障電源與備用電源的快速無縫切換，但設(shè)計(jì)未能達(dá)標(biāo)。同時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)對(duì)周邊運(yùn)行環(huán)境要求較高，對(duì)各類電子設(shè)備信號(hào)尤為敏感，手機(jī)、電腦、對(duì)講機(jī)等產(chǎn)生的信號(hào)磁場(chǎng)會(huì)嚴(yán)重干擾該系統(tǒng)運(yùn)行。另外，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)本身可視為一個(gè)微型的局域網(wǎng)絡(luò)，因而出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊故障的概率較高，如網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡故障、線路接觸不良等。

3 自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)維護(hù)管理方案設(shè)計(jì)

3.1 注重人才培養(yǎng)

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人才是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的核心力量，更是自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)維護(hù)管理的有力保障。對(duì)于整個(gè)行業(yè)領(lǐng)域而言，應(yīng)注重對(duì)自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)人才的培育及發(fā)展，緊密關(guān)注科技前沿動(dòng)態(tài)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐要求，不斷優(yōu)化自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，充分考慮各方面因素對(duì)該系統(tǒng)運(yùn)行的影響，縮短故障電源與備用電源之間的無縫切換時(shí)間，從根本上解決電源故障。與此同時(shí)，企業(yè)自身亦須加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)，邀請(qǐng)專業(yè)人員臨場(chǎng)指導(dǎo)，進(jìn)一步解析自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)構(gòu)成，分析常見故障類型及原因，協(xié)同制定科學(xué)的維護(hù)管理方案，不斷充實(shí)他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)，結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)性地解答問題，分享有效經(jīng)驗(yàn)，提高其專業(yè)技術(shù)能力，支持該項(xiàng)工作有效開展[3]。

3.2 加強(qiáng)日常維護(hù)

常言道，千里之堤毀于蟻穴。自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)本身的高連續(xù)性及高動(dòng)態(tài)性，決定了必須加強(qiáng)日常維護(hù)管理。在此過程中，企業(yè)可根據(jù)實(shí)際需求，成立專門的維管小組，明確細(xì)化日常工作項(xiàng)目?jī)?nèi)容及要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并反饋給相關(guān)管理職能部門，針對(duì)性地采取有效解決方案，最大限度地降低故障發(fā)生概率及其造成的影響，保障安全、平穩(wěn)生產(chǎn)。在實(shí)際工作中，應(yīng)定期組織相關(guān)人員排查自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，著力做好其中軟件系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)的備份，即使有微小的改動(dòng)亦需做好記錄。如此，不僅可以有效避免數(shù)據(jù)通訊中斷或數(shù)據(jù)丟失造成的損失，同時(shí)還有利于后續(xù)工作總結(jié)與創(chuàng)新，在不斷的改進(jìn)中積累經(jīng)驗(yàn)[4]。

3.3 優(yōu)化外部環(huán)境

在上述的分析解讀中，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)周邊環(huán)境有著極高的要求，大功率電子設(shè)備發(fā)射信號(hào)形成的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)其產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，必須做好環(huán)境管理，制定科學(xué)的內(nèi)控制度，規(guī)范操作流程，要求在自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)運(yùn)行前，對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行檢查，關(guān)閉一切可能產(chǎn)生電磁干擾的通訊設(shè)備。與此同時(shí)，企業(yè)還需出臺(tái)配套管理機(jī)制，嚴(yán)格審查員工操作行為，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并給予必要的懲處措施，責(zé)任到個(gè)人，強(qiáng)化員工意識(shí)[5]。除卻上述操作之外，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)作為靜謐裝置之一，對(duì)溫濕度等環(huán)境亦有所要求。一般，自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)應(yīng)保證在50℃以下的環(huán)境中運(yùn)行，避免溫度過高影響設(shè)備運(yùn)行。同時(shí)，還需注重自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境干燥清潔，防止空氣潮濕或塵埃造成通訊故障。

4 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)的自動(dòng)化設(shè)備集散控制系統(tǒng)維護(hù)管理方案設(shè)計(jì)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，其作為一項(xiàng)系統(tǒng)化工程，應(yīng)綜合分析其故障類型及因由，針對(duì)性地采取有效解決策略，如重視人才建設(shè)、加強(qiáng)日產(chǎn)維管、優(yōu)化外部環(huán)境等。作者希望學(xué)術(shù)界大家持續(xù)關(guān)注此課題研究，結(jié)合實(shí)際情況，提出更多有效踐行舉措，進(jìn)而推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。