DCS运行可靠性措施探讨.doc

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1、DCS运行可靠性措施探讨【摘要】着重从DCS的配置及应用的外部环境条件等方面，对提高DCS应用的可靠性措施进行了探讨,并提出了一些具体建议【关键词】DCSLCNUCNHPMISOIEEE802.4-•亠"刖R随着工业自动化水平的不断提高，尤其是计算机控制系统及其相应软件的不断开发和完善,在大屮型石化、炼汕一匸程项目屮，生产过程控制选用DCS的趋势已逐渐被我国自控界人士所接受。哈尔滨石化公司新建的生产装置全部采用DCS控制，对于过去建厂初期的常规控制系统，也都相继进行了DCS改造。日前，公司生产主体装置均采用HONEYWELL公司的DCS进行生产过稈控制,因此确保生产装置安全运行

2、，提高DCS应用的可靠性，不仅十分重要,而且是一个十分复杂而艰巨的任务。DCS的特点DCS具有较高的灵活性与扩展性，具有先进的过稈操作画面（动态流程画面、分组冋路画血、总貌画血、报警画面、趋势记录画面等），具有各种控制功能、运算功能，并能实现工艺参数趋势预测、历史数据显示和备种报警功能。从而实现对工艺生产全过程的集屮监视、控制和管理，同时；DCS的各种插卡能够带电插拔、更换，这些特点是常规仪表所不具备的或需要经过复杂的纟fl介才能实现。因此,DCS的M用有广阔的前途，其丿应用的可靠性问题也越来越为人们所关注。3.兀余是提高DCS可靠性的有效手段DCS主要由现场控制站、操作站、通

3、讯网络等单元组成。在实际应用中，除了采用高可靠性并通过实际考验的元器件來构成系统外，在工程设计中,还要从DCS的配置方面考虑DCS的可靠性问题。采用冗余配置的兀余设备具有在线自诊断、故障报警、无差错切换等功能，从而提高了DCS应用的可靠性。3」现场控制站的兀余配置图1DCS配置总貌图在图1屮,HPM为控制站，现场过程信号的采集、运算、控制均由HPM实现。HPM01及HPM02为柜间或柜内冗余设置，其屮除了处理器、通讯模块、电源模块为兀余设置外，用于控制的输入、输出模块也全部为这兀余设置。3.2操作站的补偿机能操作站是DCS的人机接口部分,T艺过程的监视、操作均通过它來实现。它向

4、工艺操作人员提供备种过程信息，操作人员又通过它发出备种操作指令，实施工艺操作。由于同一条LCN总线上可以设置数台操作站，因此在进行操作站配置时，至少要配置两台操作站,进一步提高系统运行的可靠性。这些操作站可以分别独立进行操作，又具有均衡补偿功能，每一个操作站都可以对整个系统状况进行监视、操作。3.3通讯总线的冗余设计局域控制网LCN及力能控制网UCN均为冗余配置，通过网络接口模件进行通讯。通讯采用ISO/IEEE802.4令牌通讯方式，敕个网络具有点对点通讯功能，使得网上备节点可以共享网络数据。4.从外部环境条件上保证DCS运行的高可靠性为了使DCS运行安全可靠，除了系统的可靠

5、性设计措施外川户还必须提供良好的外部环境条件,如机房温湿度控制;良好的供电系统、接地系统以及防灰、防虑、防腐蚀等。另外,专业人员的口常维护、提高维护水平、加强对系统的保养也是提高系统可靠性的重要因素。4.1DCS控制室的设计DCS控制室宜接近现场和方便操作，但又不处于危险的场合屮，远离振动源、强噪音源以及强电磁场的干扰；另外，对易燃、易爆、有毒、有粉尘的装置,DCS控制室宜布置在木地区全年主导风向的上风侧，或全年最小频率风向的下风侧。DCS屮央控制室除应设置操作室、机柜室、T稈师站室外，还应设置必要的辅助房间，如:维修室、备件室、UPS电源室等。操作室内主要设备有CRT操作台、

6、事故、报表打印机等。一般CRT操作台后要有1.5〜2.5ni的空间，而CRT操作台前要有3.5〜5m的空间，以便于操作和维修。机柜室一般有控制单元、输入/输出单元、辅助仪表柜等。机柜室布置时需考虑机柜散热以及维护和接线的方便。另外,还应考虑进线的内、外部密封及消防措施。4.2电源设计电源设计是保证系统安全可靠运行的关键环节込一。尽管DCS己考虑到断电时的备川电源或RAM存储器的数据保留问题，但是不成功的电源设计仍然常常威胁着系统的正常运行，供电的连续性对系统的正常、安全运行极为重要，为保证其可靠性必须配置不间断电源UPS。同时,UPS运行的有关参数及运行状态信号应输入到DCS屮

7、，当UPS故障时可以报警提示，以保证系统和工艺装置的安全运行。4.3防干扰接地措施在实际生产屮，一些大型动力设备的启运过程;大型变压器、大功率可控硅整流设备的现场电磁感应的影响;公共接地冋路电流的存在等多种多样的干扰信号，均会通过不同途径与系统耦合，对系统带来扰动。因此，系统设计必须考虑抗干扰措施，在丁•程上采用接地、屏蔽来抗干扰，是十分现实而有效的措施。DCS的接地分为丁•作接地和保护接地。仪表保护接地是为保证人身安全和电气设备的安全而设置的，一般包括:仪表盘、箱、柜、DCS机柜、操作站、