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霍尼韦尔 DCS 控制系统的运行及故障分析

浏览136次 时间:2021年11月24日 09:23
( 中国石油化工股份有限公司东北油气分公司松原采气厂 吉林 长春 130000
  摘. . 要:现代化产业使用科技型设备,促进业务发展,随信息化技术引入至设备控制系统,设备能在保证较高应用效率同时,更具现代化战略发展意识,帮助各类产业良好开展创新形式业务,增进收益。本文对霍尼韦尔的 DCS 控制体系进行讨论,探究某产业应用该系统的现行状态,并对系统运行管理、故障问题等情况做以深度解析,以增进设备管理人员对该类控制系统的了解程度,在日后工作中更好应用该类设备,降低故障发生率,提升设备运行质量。
  关键词:现代化设备;DCS 控制系统;运行管理;故障隐患引言 :某能源企业在新时期下,引入了霍尼韦尔控制系统,随着实践发展,该设备系统在运行中出现较多次不同类型故障问题,阻碍既有生产作业高效进行。对这种不利于产业发展的设备系统故障情况,该企业将内部运行管理工作进行妥善规划,并针对特定故障做以相应分析,以此来增强设备系统管理人员素质,避免同类型故障再次发生。本文对几类典型的 DCS 控制系统故障进行分析判断,并给出在实践中最为有效的整改办法,以期优化设备系统的运行模式。
  1?霍尼韦尔控制系统的应用状态
  本文对某能源企业内部选用的 DCS 控制系统进行分析,结合该企业运行期间设备典型故障,讨论优化设备系统管理的最佳模式。
  该企业控制系统选型硬件为 PKS-C300,软件选型为 R410.7 版,保证较高水平的配置条件,为能源开发作业起到现代化设备保障作用。该控制系统内部共分为五个分控单元,各单元下相应搭配了3对控制器、7 台操作站,主要提供服务的设备选型为 Server,每单元配备一名专业程序控制工程师,提升单元控制精度。总站中配置情况类似,增设了 PHD、病毒防控等服务器系统,起到在该企业内部全面落实 DCS控制工作的支持作用,据悉该厂站共设一万个控制位点,有效开展设备控制作业。
  2?系统运行管理
  2.1日常巡检工作
  DCS 系统为维持良好的作业运行状态,应在运行管理期间重视日常巡检工作质量,比如服务器故障要更换磁盘设备时,便要依靠巡检出的质量隐患进行针对性操作,若日常巡检疏忽导致多块磁盘同一时间范围内都发生故障,此时将危及服务器运行质量。妥当的运行管理操作要在日常检查中,检测各类控制系统的软件运行状态、硬件工作环境,确保各组态能在修改时依据规范完成,并将巡检信息及时录入数据库中,便于后续查询。另外,在对 DCS 设备故障进行备用件更换操作阶段,管理人员应注意所选用的备用设备是否具备完整功能,避免将功能不完备的备用件更换到控制系统中,影响产业稳定运行。
  2.2 检修管理工作
  控制系统管理人员要对检修管理流程妥善执行,保证各类检修技术、程序能在管理流程内按部就班完成,以更少的管理成本获得最大化管理效益。检修管理各项目时,需要严格地遵守周期把控原则,结合设备运行特点,将检修环节耗费的时间进一步合理压缩,提升检修管理效率。在定期的大修管理中,所涉及检修项目较多,诸如接地系统、电源设备、信号线路等,但必备的项目不能缺少完备的检修流程,此时管理上的放水将损害设备实际运行效益产出,得不偿失。
  2.3 提升运管效率的思路
  加强操作人员素质。DCS 系统其实际操作质量直接影响系统运行质量,当系统操作失误,系统软件、硬件运作的成效降低,设备各组成部分不能保障运行安全目标落实。管理人员需要持续优化管理团队的建设内容,对热控作业等操作人员进行定期培训,强化各岗位人员对所学内容的认知观念,提高实践水平。比如为提升热控管理人员的素质,应将最新设备使用技术方法做以教学,保证热控工程能发挥更高应用优势,并合理避免安全事故,优化管理效率。
  重视设备运行状态。首先,要对 DCS 控制系统的安装过程进行管控,确保系统功能完备,其功能产出效率能和产业发展速度并行,优化现有作业模式,提升产业发展竞争优势。其次,要将控制系统精准调试,待施工单位完成安装操作后,严格遵照调试流程,对各项设备的运行功能做以检验,保证后续使用上的安全性。最后,在设备运行时,产业应安排合适的管理队伍对设备运行进行实时监控管理,该队伍人才应具备现代化发展意识,能准确操作各类 DCS 控制设备,最大化发挥出设备效能,增强产业科技化水平。
  3?系统故障分析
  3.1 继电器干湿混接
  在日常控制作业中,管理人员发现卡件不再向外输出信号,故障显示灯亮起,深度检查后发现继电器底板有烧毁痕迹,当进行供电保险元件更换后,依旧产生烧毁危害。此时进行电路检查,发现卡件供电端子在接通后,依旧不能传输信号,且通道各部分输出信号情况不统一,只有将卡件部件整体更换,该故障现象才得以解除。判断该故障为内部卡件干湿混接导致,继电器干接点与 AC220V 电压构成控制回路,由此造成卡件作业紊乱情况。湿接点连接后,原本以正规电压导入 DCS 系统内能构建的闭合控制回路,错误导入了 DC24V 控制回路,该卡件内部元件所能最大承压仅为 30V,由此产生保险元件烧毁危险 [2] 。
  该类故障解决办法较为简单,在管理人员接线期间,多关注继电器板设备,便可避免错误的将干湿点连接。该类故障问题从发现到解决中能直接产生的损害设备便是保险元件,该设备为短路电路起保护作用,但信号中断危害可能影响整个DCS控制系统的运行流畅性,要在管理中避免该类隐患。
  3.2 继电器共负故障
  继电器设备还有可能发生的故障类型为共负接法故障,常见于DI 底板继电器设备,该故障类型原理是跳线帽作业失常,导致继电器被错误接到了电源负端口,此时继电器在 24V 负向电压下将不能完成正常作业。当继电器一端接有 24V 电压、一端对地短接时,在通道连通后,变相地将电源接地,由此导致继电器保险过压损坏。解决该类故障隐患的方式是借用更为先进的接线方式,比如某 DCS 控制系统选择使用魏德米勒接线思路,有效避免了继电器的这一故障,提升继电器作业成效 [3] 。继电器卡件通道内开始驱动后,将线圈设备带电,由此通道顺利工作,管理人员在接线时还应关注干湿两类不同接线方式,避免出现上文探究过的干湿混接故障。
  3.3 服务器故障问题
  因设备系统运行时间过长的问题,将有几率使霍尼韦尔服务器产生各类故障,服务器的故障是最为彻底的故障类型,服务器产生损坏,则整个 DCS 控制体系遭受巨大影响,管理人员需要结合服务器正确操作方法来准确看待服务器故障的解决策略。首先管理人员需要对现场服务器的硬件设备进行完整检查,此时若出现故障,硬盘指示灯将变红,而指示灯不亮则为设备离线,指示灯红绿交相闪烁则为故障隐患预警,管理人员要分辨清楚。
  其次,要重点掌握硬盘的更换技巧。某服务器共设有四块磁盘,若管理人员在发现其中一块磁盘出现故障时,可在三块磁盘正常工作时进行更换操作,若两块磁盘有损坏迹象,则更换行为要谨慎,只有两块磁盘运行正常,此时盲目更换将导致服务器风险增大,不利于服务器稳定运行。另外,更换磁盘要注意新换的磁盘应为空盘,这样才可在更换完毕启用后,自动重建磁盘,维持服务器的高效运转。
  结论 :综上,产业所用设备与员工的工作状态有相似之处,当工作时间逐渐增加后,设备将因寿命消耗、构件损耗、材料疲劳等原因产生各类安全隐患,无论是软件还是硬件上的损伤,都值得产业管理人员报以最大关注。通过采用日常巡检、检修管理等人员体制运行上的措施,将继电器干湿混接、共负故障、服务器故障等典型类型做以深度分析,由此便能总结相关经验,保证霍尼韦尔 DCS 控制系统可在合理运行周期内完成高质量的产业作业。
  参考文献:
  [1]魏丹 . 霍尼韦尔 DCS 控制系统故障分析 [J]. 仪器仪表用户,2020,27(05):28-31+72.
  [2]刘燕江 , 万登红 , 王勇 .DCS 电源系统可靠性分析及优化 [J].自动化仪表 ,2020,41(01):72-76.
  [3]公民 , 张谊 , 黄鹏等 . 安全级 DCS 典型故障及处理方法 [J]. 仪器仪表用户 ,2019,26(11):71-74.

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