耿永峰，張元玲

(1.青海鹽湖藍科鋰業(yè)有限公司，青海 格爾木 816000；2.青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司，青海 格爾木 816000)

0 引言

化工產(chǎn)生的安全性和高效性依靠自控儀表系統(tǒng)實現(xiàn)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，具備強大的信息采集和信息處理能力，有效避免化工生產(chǎn)安全事故的產(chǎn)生。企業(yè)在投入使用自控儀表系統(tǒng)時需要高度重視儀表系統(tǒng)運行的科學性、穩(wěn)定性，并采用相應管理措施，使得儀表系統(tǒng)運行良好，避免故障問題的產(chǎn)生。

1 DCS自控儀表系統(tǒng)概述

1.1 DCS自控儀表系統(tǒng)特點

DCS自控儀表系統(tǒng)具有強大的分布式控制能力，以微處理器為基礎，可以實現(xiàn)多層分級的控制，在電力、石化、冶金等生產(chǎn)行業(yè)被廣泛應用。企業(yè)在使用DCS自控儀表系統(tǒng)進行集散控制的過程中，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化，儀表具有自動參數(shù)采集、參數(shù)調(diào)節(jié)和參數(shù)控制功能，可以適用不同技術(shù)參數(shù)下的工藝調(diào)整，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的最優(yōu)化控制[1]。

1.2 DCS自控儀表系統(tǒng)作用

DCS自控儀表系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)中的應用比較傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式而言，具有明顯的優(yōu)勢，其主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是使用DCS自控儀表系統(tǒng)可以解決生產(chǎn)過程中的具體問題，減少了人力操作在生產(chǎn)之中的作用，有效降低了人為失誤問題的產(chǎn)生，避免惡劣的生產(chǎn)環(huán)境對相關(guān)人員所產(chǎn)生的影響。此外，自控系統(tǒng)具有一定的安全性，其使用分散邏輯控制程序，采用分布式布設系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)交互的過程中完成生產(chǎn)，安全性、可靠性更強。二是DCS自控儀表系統(tǒng)可以利用程序維持生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，通過自動化程序?qū)x表系統(tǒng)進行科學控制，使得生產(chǎn)效率更高。尤其是DCS自控儀表系統(tǒng)具有實時信息采集、信息交互、數(shù)據(jù)監(jiān)控和可視化展示等功能，相關(guān)人員可以更加直觀了解產(chǎn)品生產(chǎn)各階段的工藝參數(shù)，當出現(xiàn)故障時預警系統(tǒng)啟動，并將數(shù)據(jù)以圖示的方式展示到系統(tǒng)之中，使整個生產(chǎn)系統(tǒng)更加高效，生產(chǎn)資源調(diào)度能力有所提升。

2 DCS自控儀表系統(tǒng)運行管理常見故障

2.1 電源故障

DCS自控儀表系統(tǒng)電源故障是導致儀表系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素之一，如果電源故障可能會導致系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，無法對生產(chǎn)工藝參數(shù)信息進行采集，自動化控制功能也會喪失。比較常見的電源故障為系統(tǒng)連接設備的插頭接觸不良，空開容量不足等。DCS自控儀表系統(tǒng)如果線路出現(xiàn)問題、電源出現(xiàn)超負荷情況或者元件損壞，會導致系統(tǒng)電源故障問題產(chǎn)生，使得DCS自控儀表系統(tǒng)無法運行[2]。

2.2 傳輸故障

DCS自控儀表主要通過數(shù)據(jù)信息的傳輸實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)的科學控制，傳感器裝置將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，由控制中心進行邏輯運算下達控制指令。如果傳輸設備出現(xiàn)故障會導致系統(tǒng)控制中心無法接收指令，嚴重時會導致控制中心接收大量的無用指令信息，影響到系統(tǒng)的正常運行。傳輸故障產(chǎn)生的主要原因是在原有的儀表系統(tǒng)中增加新設備，或者通信故障、信息采集元件受損。針對DCS自控儀表的故障問題進行分析，故障問題會導致嚴重的后果，為切實保障生產(chǎn)系統(tǒng)處于正常穩(wěn)定的運行狀態(tài)下，應注重系統(tǒng)及相關(guān)設備的日常維護和管理，保障系統(tǒng)長期處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

3 DCS自控儀表系統(tǒng)運行日常管理工作規(guī)范建設

DCS自控儀表系統(tǒng)應用為切實保障其日常運行狀態(tài)的穩(wěn)定性，需要建立日常儀表系統(tǒng)管理規(guī)范，確保系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性。在日常工作中如果發(fā)現(xiàn)故障及安全隱患，應及時對其進行處理，使得系統(tǒng)設備恢復原本的狀態(tài)，避免其對生產(chǎn)作業(yè)造成影響。綜合分析，DCS自控儀表系統(tǒng)日常管理應做好實時動態(tài)管控、備份生產(chǎn)信息、建立維護機制，并在發(fā)現(xiàn)問題時及時對其進行處理，具體工作內(nèi)容如下。

3.1 儀表系統(tǒng)測量

DCS自控儀表處于連續(xù)動作過程中，其在運行過程中會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息處于動態(tài)變化過程之中。通過對生產(chǎn)過程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的常量數(shù)據(jù)和變量數(shù)據(jù)進行測量，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)生產(chǎn)過程的動態(tài)管控，保障生產(chǎn)過程的科學性和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量符合標準。因此，在日常工作規(guī)范中對系統(tǒng)的管理應注重內(nèi)部控制模塊和外部接線信息自檢的科學性，對系統(tǒng)運行過程中的生產(chǎn)程序、控制程序有著深入的了解，并對儀表系統(tǒng)的單元信息、控制信息、模塊信息等進行掌握，以數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方式進行展示。根據(jù)測量所得的信息可以切實了解DCS自控儀表生產(chǎn)過程中信息的科學性、準確性，了解控制系統(tǒng)和元件的工作狀態(tài)是否良好。如系統(tǒng)產(chǎn)生故障則需要對代碼進行解讀，找出故障原因，及時解決。信息的測量是了解DCS自控儀表系統(tǒng)日常運行狀態(tài)的基礎，是判斷儀表系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障問題的關(guān)鍵。

3.2 儀表信息備份

相關(guān)人員在對DCS自控儀表進行管理期間應做好相關(guān)數(shù)據(jù)信息的日常備份，避免因故障問題導致信息出現(xiàn)丟失的問題。系統(tǒng)歷史信息的應用是判斷數(shù)據(jù)是否異常，指令是否良好傳達的核心關(guān)鍵。日常系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息備份應重點關(guān)注比較容易損壞的零件，預存相應的零件。在此過程中，相關(guān)人員應嚴格遵守儀表系統(tǒng)信息管理的相關(guān)規(guī)范，采用云端數(shù)據(jù)儲存的方式對系統(tǒng)運行過程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息、零件信息等進行上傳，每周進行一次到兩次的數(shù)據(jù)信息核查。如果在信息核查過程中發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)信息波動過大，應及時檢查相關(guān)零件是否受損，并對零件進行更換，及時解決出現(xiàn)的問題，保障系統(tǒng)的正常運行。數(shù)據(jù)備份可避免DCS自控儀表系統(tǒng)在運行過程中因故障問題導致數(shù)據(jù)丟失的情況，當故障時可以對比歷史數(shù)據(jù)，盡快恢復系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

3.3 儀表日常維護

DCS自控儀表系統(tǒng)基于硬件設備的使用進行運行和控制，硬件在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中極容易產(chǎn)生損壞。因此，相關(guān)人員需要做好DCS自控儀表相關(guān)零件的日常維護工作，判斷系統(tǒng)硬件元件是否出現(xiàn)安全隱患，及時消除安全隱患。日常維護應建立完善的DCS自控儀表系統(tǒng)日常維護制度，建立標準化、科學化的工作規(guī)范。例如，在日常維護管理工作中，應對DCS自控儀表系統(tǒng)需要進行維護和檢查的區(qū)域進行明確，將重點內(nèi)容、核心內(nèi)容作為日常維護的關(guān)鍵，檢查其是否出現(xiàn)安全隱患。系統(tǒng)維護工作除應檢驗相關(guān)的元件是否存在安全隱患之外，也要重點對軟件程序進行檢查，判斷其是否出現(xiàn)數(shù)據(jù)問題。維護制度的建設應用是切實保障DCS自控儀表系統(tǒng)穩(wěn)定運行的保障措施，相關(guān)人員應將軟件及硬件的檢查結(jié)果進行記錄，標注是否存在問題，按照工作規(guī)范每周進行一次至兩次的維護檢查。期間應避免相關(guān)人員進入到控制中心，并對電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，做好日常的灰塵清理工作，切實通過維護手段保障系統(tǒng)運行的科學性、穩(wěn)定性。

3.4 儀表系統(tǒng)故障處理

上述工作規(guī)范內(nèi)容的建設核心是對故障因素及安全隱患進行排查的工作，如日常工作中發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)安全隱患，應及時處理。如系統(tǒng)出現(xiàn)故障因素，則需要細致判斷故障產(chǎn)生的主要原因，并根據(jù)預警等編碼進行故障區(qū)域確定，采用合理的手段對其進行維修。導致DCS自控儀表系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因包括軟件因素和硬件因素，因軟件因素導致的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)問題，應對軟件系統(tǒng)程序進行調(diào)試和優(yōu)化，解決BUG問題對系統(tǒng)產(chǎn)生影響，并對其進行完善，提高DCS自控儀表系統(tǒng)性能。如果因硬件系統(tǒng)導致系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，則需要及時更換硬件設施，根據(jù)原始的硬件參數(shù)型號，選擇與系統(tǒng)兼容性較好的硬件進行更換。DCS自控儀表系統(tǒng)在運行過程中如果出現(xiàn)故障問題，通常會直接反饋到系統(tǒng)之中，相關(guān)人員可以直接了解故障因素和故障原因，對其進行解決，如果是無法預警和反饋的故障，則需要對系統(tǒng)進行全方位的排查，并通過模擬試驗的方式判斷維修方法是否科學。

4 DCS自控儀表系統(tǒng)運行管理措施應用

DCS自控儀表系統(tǒng)運行管理應著重對環(huán)境、設備、程序、接地等進行管理。環(huán)境會對儀表系統(tǒng)的運行狀態(tài)產(chǎn)生影響，設備之間的兼容性和拓展性會影響到儀表系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)性，程序是影響自動化控制功能的核心關(guān)鍵，接地是避免外界因素對系統(tǒng)產(chǎn)生影響的關(guān)鍵。因此，在DCS自控儀表系統(tǒng)管理過程中，應將上述內(nèi)容作為管理的重點。

4.1 控制室環(huán)境

控制室的環(huán)境會對DCS自控儀表系統(tǒng)的運行產(chǎn)生相應的影響。DCS自控儀表所處的環(huán)境通常比較差，日常管理措施的應用應根據(jù)實際情況對環(huán)境進行調(diào)整，將系統(tǒng)置于良好的環(huán)境之中，減少外在環(huán)境對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。環(huán)境因素包括溫度、濕度、粉塵等，控制室的環(huán)境控制在溫度調(diào)節(jié)上可以采用降溫裝置、冷卻系統(tǒng)，避免因溫度過高導致系統(tǒng)運行受到相應的影響。粉塵控制則需要做好控制室內(nèi)的日常清潔工作，定期對粉塵進行處理。濕度過高會導致相關(guān)硬件受到一定的損傷，合理的對空氣中的濕度進行調(diào)節(jié)，可以保障系統(tǒng)設備不易出現(xiàn)老化。因此，在進行DCS自控儀表系統(tǒng)的管理過程中，應做好控制室內(nèi)的日常通風工作。例如，某生產(chǎn)單位使用DCS自控儀表系統(tǒng)進行生產(chǎn)控制，并在機柜內(nèi)安裝散熱系統(tǒng)，同時安裝溫度采集裝置，如果溫度過高則預警系統(tǒng)會啟動，并通過控制指令啟動散熱裝置，降低硬件設備的溫度。DCS自控儀表系統(tǒng)運行對環(huán)境的要求比較高，控制中心應安置在距離磁場比較遠的位置，并避免在噪音較大的場所進行作業(yè)，纜口位置也要科學封閉，切實保障DCS自控儀表系統(tǒng)控制環(huán)境良好。

4.2 合理選擇設備型號

不同型號設備之間的兼容性是否良好是關(guān)鍵，其對于DCS自控儀表系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性會產(chǎn)生相應的影響。根據(jù)機組系統(tǒng)的運行狀態(tài)，應切實調(diào)整DCS自控儀表系統(tǒng)參數(shù)，具體內(nèi)容如下：一是在日常管理中按照運行現(xiàn)狀進行操作系統(tǒng)的選擇。操控系統(tǒng)為軟件系統(tǒng)，運行是否穩(wěn)定、科學十分關(guān)鍵。通常情況下，運行一段時間后的控制系統(tǒng)多具有一定的可靠性，可進行重點保護。二是控制系統(tǒng)中硬件設備質(zhì)量需要符合標準，盡可能在設備結(jié)構(gòu)連接過程中選擇即插即用的設備。在日常管理中也要判斷硬件設備的儲存和運轉(zhuǎn)功能是否良好。三是選擇兼容性和可拓展性良好的設備，并對其整體結(jié)構(gòu)和局部布置進行優(yōu)化。技術(shù)人員可使用冗余技術(shù)，對系統(tǒng)網(wǎng)絡通信和控制器進行功能優(yōu)化，使得兩者可以合理切換。在對DCS自控儀表系統(tǒng)進行管理的過程中，應切實將協(xié)調(diào)性、兼容性、可拓展性作為管理的重要內(nèi)容。軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的優(yōu)化是管理關(guān)鍵，通過人機交互的手段可以快速了解各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否兼容，是否可以滿足控制要求，效率是否可以得到保障，通過控制面板可以對其進行調(diào)節(jié)優(yōu)化。

4.3 優(yōu)化系統(tǒng)程序調(diào)試

在對DCS自控儀表進行管理的過程中，應注重系統(tǒng)的程序調(diào)試，使其處于最優(yōu)的組態(tài)程序之中，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)與硬件設備之間的協(xié)調(diào)性。DCS自控儀表系統(tǒng)在運行過程中具備一定的保護功能，其可以防止其他人員攻擊或者盜取信息，實現(xiàn)軟件與硬件的協(xié)調(diào)可以保障系統(tǒng)機組運行的安全性。在進行軟件系統(tǒng)程序調(diào)試的過程中，為切實保障控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，采用三取二的保護機制，確保設備處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)。通過程序設計和調(diào)試的方式可以有效預防系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，對系統(tǒng)運行狀態(tài)下的模擬量和開關(guān)量進行調(diào)節(jié)，將兩者進行有效結(jié)合，對其進行控制。在每次系統(tǒng)啟動或者更新后，需要根據(jù)實際的生產(chǎn)需要對其進行調(diào)試，采用黑盒測試、白盒測試的方法判斷系統(tǒng)的兼容性、可拓展性是否良好。

4.4 完善接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)是保障系統(tǒng)運行安全的重要舉措，并可以提高DCS自控儀表系統(tǒng)運行過程中的抗干擾能力。良好的接地系統(tǒng)安裝和管理是DCS自控儀表系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。對系統(tǒng)的接地情況進行檢查，除中心控制系統(tǒng)之外，也要對儀表系統(tǒng)連接的電氣設備進行接地，并對機房屏蔽和機房內(nèi)的相關(guān)設備靜電接地。相關(guān)人員應檢查接地是否良好，相關(guān)設備是否處于科學接地的狀態(tài)，以保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

綜上所述，DCS自控儀表系統(tǒng)應用受環(huán)境因素、設備型號、程序編碼和接地系統(tǒng)等因素影響。相關(guān)人員應注重儀表的日常管理和維護，對儀表系統(tǒng)進行日常測量，觀察儀表系統(tǒng)日常運行狀態(tài)，并通過環(huán)境控制、程序調(diào)試、型號優(yōu)化、系統(tǒng)完善等方法，切實保障DCS自控儀表系統(tǒng)應用的科學性、有效性，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)過程的安全、高效。