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尝试全过程受控以确保DCS系统安全运行
　　近几年，随着黑龙江省大庆石化公司热电厂的发展,目前已有十几套装置应用了DCS系统，采纳的是HONEYWELL，FISHER-ROSEMOUNT，ABB,YOKOGAWA，和利时，浙大中控等公司的系统。这些DCS系统的应用，提升了装置的控制率和平稳率，优化了工艺指标，这也标志着该厂的自动化水平在不断提升。
　　依据多年来对DCS系统的组态和维护施行，笔者认为DCS系统的安全问题很重要，与常规仪表比较，虽然DCS系统有许多优点，但由于DCS系统本身所固有的特性和较严格的环境条件，不象常规仪表，当故障来临时，只影响一个回路。它会影响到一块卡上的多个回路、局部设备，甚至整个装置的安全操作。所以有必要重视DCS系统的安全问题，以便尽量避免或减少DCS故障的发生，确保装置的安全运行。在此从DCS系统的软件、硬件及维护三方面进行探讨和分析安全问题。
　　一、软件
　　从软件上看，每个系统都包括系统软件、组态软件及用于开发的应用程序。其中系软件一般是相当成熟的，关于组态软件也有较为完善的检测工具。因此存在的问题是制定方面的安全和组态方面的安全。

　　制定人员对DCS系统并不十分熟悉，也没有现场维护经验，粗放性的制定既浪费了资金，也增加了维护量。
　　例一：芳烃装置的控制器，是2：1的冗余，即两个控制器，有一个后备，而且所有的PID控制和逻辑控制都在一个控制器上，而且重要信号的I/O卡也是7：1冗余。另一个控制器只作测量。这样的制定，必必需确保后备控制器和I/O卡工作正常，否则，一旦某个控制器或重要的I/O卡出现故障，无法切到后备，就会影响装置的正常操作，甚至会停工。
　　所以关于控制器，应该采纳1：1的冗余，重要的I/O也要采纳1∶1的冗余。
　　例二：大部分制定对I/O卡的信号分配不合理
　　(1)每块I/O卡按顺序占满了每个通道，未留空通道。这样虽然方便了制定，但在正常开工时，一旦卡上的某个通道故障，因为没有空通道，就必需要接线或重新拉电缆线到另一块卡上，这就增加了中间环节，也多了故障点，加大了维护量。装置回路的I/O定义数量不应超过系统提供的同类型卡件最大I/O容量的80%，依此来确定系统I/O卡件配置数量，这将给将来的组态调整带来方便。分配上注意各个控制器的负载，最好不要超过60%。
　　(2)关于重要的测量信号和带联锁信号尽量不要分配在同一卡上，这样一旦此卡出现故障，就会影响多个重要回路。
　　所以关于I/O卡，应该在每个卡上留些空通道，充分利用空卡。而且将风险分散，不要集中。

　　每个系统都提供了强大的功能块，用户可以自由灵活运用各功能块完成各种复杂控制，逻辑控制，顺控和用户编程。实现对现场控制过程的监控和编制工艺报表。但运用各类功能块满足工艺的要求，实施的控制方案有多种。这就要求组态人员既要有较强的专业知识也要有丰富的组态经验。
　　例一：蜡催装置DCS系统是HONEYWELL的TPS系统，必需将一些仪表信号(4~20mA)从DCS传送到YS80或ESD系统。可采纳控制功能块的SUMMER块，用此方案，虽然可以送出4-20mA的信号，但必需合计计算K，B，RATE1，BO，斜率，偏差爬坡率，而且当输入源出现BAD或停用时，此时出现初始化，重新启用时，必需重输入以上值，所以每次都必需检查此块，使用极不方便。对工艺操作也不安全。
　　完成这一功能，也可用控制功能块的SWITCH块来完成。此方案正常时，只将方式打到CAS即可，假设出现输入源BAD或块关闭时，此块自动为MAN状态，并保持输出，这样对系统起安全作用，不会引起其他系统跳车，而且使用方便。
　　例二：重催装置的日累积表，是采纳系统提供的程序语言来完成的。重催装置DCS系统是FISHER-ROSEMOUNT的PROVOX系统，提供的开发语言是FST语言，同时系统也提供了日累积功能块，用户可以依据自己的必需要，按时清零，并储存前一天的量，不占用控制器的资源，组态方便。但用FST编程，程序的运行会增加控制器的负荷。
　　因此组态人员对DCS系统掌握程度，对过程控制的理解程度，如在回路故障时，现场变送器故障，线路断路时，为了确保安全，控制输出是保持，全开，全关，还是输出安全值，是组态安全的一个重要方面。另外，为装置运行过程中，对I/O组态下装的不便，可以合计将部分备用通道分别组态为假回路，必需要时可以随时使用。
　　二、硬件
　　从硬件上看，除了随着时间的推移，元器件老化而引起故障外，环境制定、DCS系统硬件集成、机柜安装、接地系统、通讯网络系统，及日常的维护对系统的安全都起着非常重要的作用，以下就上述几个问题来讨论。

　　如DCS的操作室和机柜室的布局、地面或地板选择、照明方式、地磁电磁干扰、隔断选择、隔音效果、空气洁净度确保、恒温、恒湿及通风制定等，其中应该着重强调的是恒温及通风制定。笔者认为，在确保DCS系统硬件环境温度在23±2℃的基础上，可以尽量避免选择集中式空调或恒温恒湿空调，以节约资金并减少空调维护难度。确保通风能力的原因是在满足机房空气洁净度要求的基础上进行新鲜空气的补充，避免操作室内空气浑浊，影响操作维护人员安全，比较有用的制定可以合计柜式空调和加湿器配置方案。依据机柜间的大小，可增加加湿器，由于机柜室有诸多热源，应合计机柜室与操作室供冷供热的平衡问题。