(新疆天偉化工有限公司,石河子市,832000) 郭興圓
伴隨計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,信息技術(shù)日益更新,這在很大程度上帶動(dòng)了控制系統(tǒng)的進(jìn)步,特別是分布式控制系統(tǒng)獲得非常明顯的進(jìn)展。DCS需具備實(shí)時(shí)把數(shù)據(jù)與信號(hào)傳輸至上一級(jí)的性能,不存在任何的滯留現(xiàn)象,這同樣屬于判斷DCS系統(tǒng)性能高低的關(guān)鍵指標(biāo)之一。當(dāng)前,一些企業(yè)引入了DCS系統(tǒng),將其當(dāng)做控制系統(tǒng),同時(shí),部分公司還把電氣控制與其進(jìn)行結(jié)合,DCS控制系統(tǒng)質(zhì)量高低決定著其控制的設(shè)備的運(yùn)行狀況,并能夠關(guān)系著公司的健康持續(xù)發(fā)展。另一方面,用戶的需求同樣在逐漸提升,使得DCS系統(tǒng)面臨一系列新的挑戰(zhàn),DCS系統(tǒng)必須始終和新設(shè)備相匹配,電廠的許多設(shè)備為能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制,同樣在推動(dòng)這一個(gè)系統(tǒng)不斷向前發(fā)展。然而,所有設(shè)備與控制系統(tǒng)均無法避免出現(xiàn)這樣那樣的故障,使用的時(shí)候,DCS系統(tǒng)同樣也發(fā)生一些問題,控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候?qū)?huì)對(duì)電廠的順利運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面作用,甚至?xí)l(fā)較為嚴(yán)重的事故,對(duì)電廠職工安全生產(chǎn)造成影響,使得電廠蒙受很大的損失。鑒于這一個(gè)方面的原因,必須熟練要掌握DCS系統(tǒng)的常見問題及解決措施,才能防止重大事故的發(fā)生。因此,根據(jù)DCS系統(tǒng)的構(gòu)成及其功能特點(diǎn),研究了其各種故障及其具體的原因,并提出解決方法。
DCS系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活,通常情況下,DCS控制系統(tǒng)主要涉及到以下五方面內(nèi)容:也就是I/O板、控制器、操作站、通訊網(wǎng)絡(luò)、圖形與編程軟件。I/O板主要是負(fù)責(zé)連接系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)儀表。屬于DCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃刂破鲗儆谡麄€(gè)DCS系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。操作站屬于人機(jī)接口的界面,其作用是顯示畫面、報(bào)警、操作等。通訊網(wǎng)絡(luò)屬于DCS的骨架,主要是用來傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù),關(guān)系著DCS系統(tǒng)的工作效率,并且還決定著系統(tǒng)的性能。圖形及編程軟件是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的前提條件,保證整個(gè)體系的功能可以運(yùn)行。
從結(jié)構(gòu)的層面進(jìn)行分析,整個(gè)系統(tǒng)主要包括過程級(jí)、操作級(jí)、管理級(jí)。在這里,過程級(jí)屬于實(shí)現(xiàn)功能的部分,主要包括過程控制站、現(xiàn)場(chǎng)儀表、I/O單元。操作級(jí)主要負(fù)責(zé)DCS的組態(tài)與操作,具體來說,主要包括工程師站與操作員站。
DCS系統(tǒng)主要通過容錯(cuò)的設(shè)計(jì)樣式實(shí)現(xiàn)的,將其具有的控制特征設(shè)置到不同的計(jì)算機(jī)中來獲取,其功效等均為獨(dú)立的,這樣如果其中某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障,不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)形成不利影響。同時(shí),對(duì)于想得到的相關(guān)功效,主要通過配備特定軟硬件的電腦來實(shí)現(xiàn),使得其穩(wěn)定性明顯增加。
這一個(gè)系統(tǒng)通過模塊化、開放式的設(shè)計(jì),同時(shí)其中的每一個(gè)電腦通過局域網(wǎng)來傳輸數(shù)據(jù),如果對(duì)其功效進(jìn)行拓展,新的設(shè)備可以與通信網(wǎng)進(jìn)行充分的連接,而不會(huì)干擾到其他設(shè)備。
DCS系統(tǒng)之中具有大量的控制算法,同時(shí)具有順序、連續(xù)、批處理控制等眾多功能,能夠?qū)崿F(xiàn)各種先進(jìn)控制,同時(shí)可以非常便捷的加入一些特殊控制算法。
DCS系統(tǒng)具有較高的靈便性,系統(tǒng)引入了功能單一的專用計(jì)算機(jī),這樣對(duì)其進(jìn)行維護(hù)就變得十分容易。要是某個(gè)部分出現(xiàn)故障,并不會(huì)影響到整個(gè)體系,還能夠?qū)崿F(xiàn)在線的更新,盡快的解決問題。同時(shí)協(xié)調(diào)性相對(duì)較好。
網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)屬于這一個(gè)系統(tǒng)的核心,因此其往往將在這兩個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生故障,大體上包括網(wǎng)絡(luò)的掉線、設(shè)備停機(jī)等諸多方面。上述各種問題均能夠?qū)ζ漤樌\(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生負(fù)面作用,比較來說,軟件具有相對(duì)較高的可靠性,硬件通常會(huì)發(fā)生一些問題,評(píng)定某系統(tǒng)性能高低的依據(jù)是看其是不是可以隨時(shí)向上一級(jí)傳輸信息,然而,經(jīng)常會(huì)發(fā)生傳輸滯留現(xiàn)象,具體包括以下幾方面原因。
(1)平時(shí)情況下,系統(tǒng)一般都是通過詢問的形式傳輸數(shù)據(jù)信息,均利用網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,在傳送過程中,將向許多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)查詢這方面的信息,必須逐一來查詢,當(dāng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常大的時(shí)候,在這種情況下,將導(dǎo)致信息傳輸發(fā)生滯留現(xiàn)象。
(2)信息傳輸過程中,還可以利用數(shù)據(jù)線來實(shí)現(xiàn),這樣要是數(shù)據(jù)線出現(xiàn)斷裂,則將會(huì)導(dǎo)致信息傳輸發(fā)生滯留。
(3)我們知道,DCS系統(tǒng)屬于分布式的,正是這一個(gè)方面的原因,其將控制若干設(shè)備同時(shí)運(yùn)行,然而,許多設(shè)備停止運(yùn)行,同時(shí)許多新的設(shè)備啟動(dòng),將導(dǎo)致未減少已停止的控制點(diǎn),反而將增多新的控制點(diǎn),這樣就將產(chǎn)生許多無用信息數(shù)據(jù),并且從另一方面來說還減小傳送的速度。
(4)驅(qū)動(dòng)與軟件未及時(shí)進(jìn)行更新,無法與硬件保持匹配,同樣能夠使傳輸速度減小。
(5)正??刂频臅r(shí)候,將獲得大量數(shù)據(jù),要是它們未獲得盡快的傳輸,則非常易于導(dǎo)致數(shù)據(jù)的積累,并且能夠?qū)е缕鋼矶?,這樣同樣能夠減小傳輸速度。
(6)要是在運(yùn)行過程中,存儲(chǔ)器與控制器溫度過高,這也將使處理數(shù)據(jù)的速度減小,引起數(shù)據(jù)的擁堵,同樣也可以減小其傳輸速度。
為確保系統(tǒng)運(yùn)行處于可靠、安全狀態(tài),具體措施包括以下幾方面。
(1)網(wǎng)速對(duì)傳輸速度具有影響,所以,應(yīng)當(dāng)配置于網(wǎng)線上一個(gè)測(cè)量網(wǎng)速的設(shè)備,通過這種方式隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。并且需要檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,避免在系統(tǒng)不好時(shí)傳輸數(shù)據(jù)信息。
(2)當(dāng)DCS系統(tǒng)控制若干設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的時(shí)候,若其中的許多設(shè)備停止工作,但是許多新的設(shè)備又啟動(dòng),在這種情況下,應(yīng)當(dāng)去掉停止工作的控制點(diǎn),通過這種方式來防止傳輸那些無用數(shù)據(jù)。
(3)應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)系統(tǒng)相關(guān)硬件設(shè)備進(jìn)行更換,始終使系統(tǒng)傳輸具有較高的先進(jìn)性。計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新?lián)Q代非常迅速,要是用戶的設(shè)備不能及時(shí)進(jìn)行更新,則非常易于被淘汰,在競(jìng)爭(zhēng)過程中很難取得優(yōu)勢(shì)。唯有確保信息傳輸設(shè)備的先進(jìn)性才能夠充分確保網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性與穩(wěn)定性。
(4)一些工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性與穩(wěn)定想具有相對(duì)偏高的要求,對(duì)這樣的工作,可以通過余度技術(shù)把若干電腦進(jìn)行聯(lián)合,構(gòu)成計(jì)算機(jī)組,里面存在一個(gè)主機(jī),別的電腦都是副機(jī),當(dāng)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中斷的時(shí)候,還能夠通過副機(jī)來確保工作繼續(xù)進(jìn)行,從而能夠防止由于網(wǎng)絡(luò)中斷而對(duì)用戶產(chǎn)生不利影響。
[1]楊川疆.淺談DCS系統(tǒng)故障分析方法與維護(hù)處理措施[J].科技致富向?qū)В?011年21期.
[2]李曉明,鄭珂,陳霞.化工廠DCS系統(tǒng)的常見故障及應(yīng)對(duì)措施[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011年08期.
[3]李小煜,徐志強(qiáng).淺析利用DCS系統(tǒng)辨識(shí)控制設(shè)備故障[J].中國(guó)電業(yè)(技術(shù)版),2013年10期.
[4]韓斌,王俊貴,馮武同.和利時(shí)DCS系統(tǒng)常見故障以及處理方法分析[J].中國(guó)電力教育,2013年第08期.
[5]王方磊.淺析DCS系統(tǒng)的安裝調(diào)試及故障判斷[J].機(jī)電信息,2012年第27期.
[6]孫永.淺析DCS控制系統(tǒng)在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及維護(hù)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011年第10期.
[7]曹建生,畢新熙,吳全志,郭曉博.DCS控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)堵塞的分析及處理措施[J].儀器儀表用戶;2013年04期.