强化DCS的维护与优化,确保系统可靠运行

1. 现状调查

DCS控制系统的硬件设备都是由电子元件和大规模集成电路构成, 结构紧密, 部件多采用冗余容错技术, 运行可靠性得到了极大的提高。但受到安装环境因素 (温度、湿度、尘埃、腐蚀、电源、噪音、接地阻抗、震动和鼠害等) , 和使用方法 (硬件老化和软件失效等) 的影响, 不能保证DCS控制系统长期可靠、稳定的运行。

2. 原因分析和确定要因

2.1 原因分析:导致上述现象的原因要从以下五个方面来分析:

2.1.1 人为因素:岗位人员操作水平

2.1.2 设备因素:设备的部分硬件维修难度大

2.1.3 方法因素:维护的方法不科学

2.1.4 环境因素:空气干燥、控制室静电大

2.1.5 物料因素:备件采购周期过长

2.2 确定要因

3. 确定活动目标

3.1 能够满足生产需要, 保证控制系统的工作稳定、可靠;

3.2 缩短系统的平均无故障时间6-8小时。

4. 确定方案和实施方案

4.1 确定方案

经过认真研究分析存在的各项因素后, 针对非要因, 根据现场情况, 逐一做了细致的排查、效果检验等工作, 基本可排除非要因引发的系统问题。

4.2 实施方案

4.2.1 自控系统硬件方面的维护

根据目前的设备使用情况, 将自控系统的维护工作分为:日常维护、预防性维护和故障后维护。

日常维护

(1) 操作站的维护

根据环境和使用情况, 对操作站进行全面检查和除尘。将PC机断电, 打开机壳, 用吹风机或皮老虎将机壳内的灰尘吹净, 或用用防静电清洗剂清洗灰尘较多的硬件。

(2) 卡件柜的维护

卡件柜是DCS控制系统硬件集中的核心部位, 对于卡件柜的除尘和硬件维护只能在检修期间完成。

(3) 总线的维护

DCS系统总线是整个系统的中枢神经, 系统的总线都为冗余设计, 总线的维护可以随时进行, 可以除尘或接线检查, 但为了生产的安全性, 这项工作建议最好在停工检修期间完成。

(4) 接地系统的维护

接地系统对DCS系统的稳定运行也起着很重要作用。DCS系统的接地包括系统接地和保护接地。系统接地又称为逻辑地, 能够保证DCS系统接收正确的输入信号。保护地与电气系统地相连接, 对DCS系统的设备起到保护作用。至少一年一次对各机柜之间及各操作站间的接地进行检查并对接地极做绝缘测试。

预防维护性维护

一个密封:密封有灰尘、潮气和鼠害或其它有害昆虫的走线孔、地沟 (坑) 等;

两个保持:保持机柜间室温控制在26℃范围内, 一定程度的加湿, 确保消除静电;保持操作员键盘的清洁, 防尘、防水;

三个杜绝:杜绝随意拆装或改装控制设备, 扯仪表电缆、接电线、供电电路、通讯电缆;杜绝操作站上使用非正版软件、软盘、光盘、存储介质, 以防止病毒程序入侵;杜绝在操作站上进行非生产所需的其他操作或软件应用。

故障维护

故障维护通常发生在系统出现故障后, 针对问题存在的部件或位置, 采取的必要的维护或维修措施。

4.2.2 关于控制系统软件的优化

(1) 优化操作站计算机 (PC机) 的操作系统和设置, 增加系统缓存值;

(2) 优化操作站的系统功能, 删除目前已经不用的组态文件, 如:消除不必要的趋势记录笔、删除操作站部分已停用仪表的组态单元 (如丘东火炬回收仪表的组态) 、流程图画面、顺控表等;

(3) 工程技改组态时建议尽量减少使用通讯, 尽量采用输入输出模块, 减轻CPU的负担;

(4) 优化软件控制, 将其中一些没必要用“高速扫描”的功能块改为“中速扫描”或“基本扫描”;

5. 效果检查和效益分析

采取上述措施后, 控制系统的稳定性和可靠性的得到提高, 减少了系统故障, 避免了计划外停车, 节约了生产成本, 保证了操作和控制的可靠性和准确性, 从而提高了装置安全性能, 确保了产品质量。

6. 下一步的打算

6.1 系统维护和优化的方法的到实践和证实后, 将此方法推广到同行业;

6.2 将成熟的设备维护方法进一步范围扩大, 延伸至远传仪表和自控阀门的维护和管理。

摘要：由于DCS自身的故障, 在正常生产过程中引发的生产不稳定或自控设备失控现象也偶有发生。所以, 我们通过对典型故障案例进行深入细致地分析和研究, 找出故障的真正原因, 举一反三, 制定出相应的预防性措施, 并正确地实施, 通过强化系统的维护与优化, 确保系统运行可靠。

关键词：DCS,现状,原因,措施,效果