DCS系統對安全管理的促進與局限

李永輝 盧新榮

摘要：隨著計算機網絡和信息技術的發展，DCS的足跡已經踏遍生產單位的各個角落，在DCS系統工程施工之前，正確制定施工方案及對其穩定性進行科學評估是至關重要的，如何保證DCS系統工程的施工安全和控制管理，確保其安全高效運轉已經成為一個日漸重要的問題。

關鍵詞：DCS系統;安全;管理;促進

引言

現代科技化的D C S技術被廣泛運用，自從不斷推廣以來，各個地方的使用率在不斷的提高，不管是大型的企業還是小公司都非常喜歡運用這一方案來解決問題。在大型企業比如中石油，火力發電，鋼鐵制造業，輕工業等領域都得到很好的運用，其他如污水治理，管道氣輸送等也開始嘗試這一技術來為企業的發展贏得利潤，可想而知以后的D C S技術一定能得到健康快速的發展。D C S技術讓企業對生產的發展起到了質的變化，不僅提高了自動化生產的技術水平，同時還為企業帶來了豐富的經濟效益，為企業的不斷壯大提供了基石。但同時在使用過程中也出現了或多或少的問題，有些問題已經影響了企業的發展，這些問題的出現并不是D C S的自身問題，而是技術人員沒能夠充分發揮出D C S的優點，也就是說沒能快速有效的運用這一技術，為此我對D C S技術做一個基本的闡述和講解，提供給需要的技術人員作為參考之用，希望對他們有所幫助。

1 DCS系統

DCS系統是一個分布式控制系統，在中國通常被稱為集散控制系統。與傳統的工業設備控制相比，它是一套現代信息化技術集成的智能控制系統，可以說是在數字控制系統（DDC）和監視計算機控制系統（SCC）以后的新型自動控制系統。DCS能夠一次性聯控多臺計算機，具有較高的信息處理能力，能夠很好地進行監視和管理，并且每臺計算機對不同區域進行單獨控制有助于分散危險;DCS利用其強大的分布式控制，智能化的集中式管理，高度的可信賴性，反應迅速的配置軟件，以及聯動性能等優勢的集成，使DCS能夠在工業自動化控制方面體現日益突出的功能，目前在大多數工業領域已經成為應用程序的主流系統。DCS系統主要應用和市場都集中在某些流程復雜且易變的行業，例如石化行業，在石化行業中收集與控制壓力，溫度等方面的信息。石油化工生產過程需要對塔，罐，釜等大型設備的溫度、壓力控制在一定范圍內，因此，除了模擬量外，數字量的順序控制也非常重要，這些設備與各種機電設備同時工作，并對轉動設備（泵，風扇，壓縮機等）啟/停和閥門的開/關進行控制，DCS系統完全能夠滿足石油化工行業各種復雜控制的功能要求。DCS控制系統具有安裝方便，安全可靠的性能，易于使用的人機界面，易于使用和維護，易于擴展和升級等特點，符合工業控制的要求。因此，DCS系統對安全管理具有很大的促進作用。

2 DCS系統施工過程中常見的問題

2.1運行不穩定

DCS系統在目前的施工運行中日臻完善，系統的可靠性和安全性得到了一定的保障，但是，不同的DCS系統的穩定性差別很大，其差別原因也有很多種，主要原因還是前期準備、數據庫分配、硬件配置和數據組態等。DCS系統的前期準備主要依托主設備設置完好基礎上的系統輸入工程，系統輸入的數據必須與DCS系統數據庫的要求匹配，但一些廠家為了節約資源，經常不去研究數據的選擇問題，而是采取隨意取用其他類型的數據輸入其中，這種隨意套用不僅侵犯了別人的權利還降低了數據庫的穩定性。數據庫分配的問題主要源于控制器的局限性，這種局限性體現在為了確保系統的安全性，大量使用硬接線，在增加系統輸入輸出點的同時，還增加了系統的故障點，加重了網絡負荷，降低運行的穩定性。硬件配置是數據庫完成配置后信號分散的主要過度場所，但某些DCS運營商為了降低成本會不嚴格按照規定進行配置，忽略實際情況，最后導致每個控制點的備用通道缺乏，可能會擠在了一個點上，從而減少了通信的安全性和穩定性。至于數據組態操作，DCS系統需要科學設計的數據組態和正規設計圖紙，當DCS廠商不重視這個問題時，往往會引發系統編號混亂，缺乏統一的規范也增加了檢修人員的工作難度，成為運行過程中的不穩定因素。

2.2強弱電混合對系統的破壞性

強弱電混合對DCS系統會造成一定的破壞性，這種破壞性起源于電源和接地系統環境。電源對于DCS的運行至關重要，加強DCS運行的效率首先需要確保電源運行的抗干擾性，很多廠商為了增加電源的抗干擾能力，通常會采取縮小電源體積的舉措，體積減小的電源產生的熱量也會增加，當冷卻風扇的降溫作用失去效用時，會增強系統的破壞性。接地系統的質量相差程度直接影響地線的連接程度，地線的連接不當容易導致信號偏差等問題。

3 DCS系統中的施工措施

3.1電源要求可靠

電源連接的穩妥與否直接影響電源的可靠性，為了提高系統工作的可靠性，一般采取四級供電方式：在整個系統中，采用大功率工具進行電源的集中供電;到了現場操作站和控制站中，采用分區供電的方式;對于專用存儲器模件可以使用備用電池供電的方式;最后還需設置備用蓄電池供電系統。四級供電在電源安裝之際便要嚴格按照設計要求進行，在安裝過程中為了詳細區分供電的等級問題還需工作人員進行反復的調整，保證四級供電裝置在供電時是處于方便切換的狀態，同時注意保險管是安全無誤的，所以安裝符合相關規定。

3.2防止強弱電混合對系統的破壞

強弱電混合的破壞作用對于系統的傷害性較大，DCS系統在安裝過程中正確的接地處理可以有效控制強弱電混合的出現頻率。在電源接地過程中，要嚴格掌控電源的選擇，需先對電源運行進行測試，使得電源接地的方式為最佳方式;注意電源的定期切換模式，雖然為了供電的穩妥，一般DCS系統工程的供電會采取四級供電模式，不過四級供電的切換必須確保是方便進行的，若是電源定期切換狀態的轉換問題不大，還需注重電源溫度的保持，過高的溫度會損害整個系統運行，因而冷卻風扇的安裝必不可少，在電源進行工作時，冷卻風扇的工作不能暫停。除了電源本身的維護措施，施工隊伍在施工之際還要關注接地系統的運轉情況。首先做好環境排查，嚴格按照DCS系統的要求選好接地位置，設置接地地點，開始施工;施工時不可隨意更改圖紙和數據，對于施工工藝的遵循必須是嚴格按照國家規定的流程進行，不能因為施工工藝的缺陷妨礙整個系統的運行。在架設電纜之前，施工單位注意盤查盤踞與地的可靠絕緣和盤踞母線的接地檢查，確保無誤后便是電纜的鋪設工作。

結束語

DCS集散控制系統作為化工生產的神經網絡，是工藝操作人員的“大腦”，DCS系統的可靠性、穩定性顯得尤為重要，可靠性、穩定性又是以安全性作為前提保證，只有DCS系統的安全、穩定運行，工藝人員才能正常操作，才能保證工藝生產的“安、穩、長、滿、優”運行。

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