王 俐 李樹強(qiáng) 蔡文超
(1、新疆油田公司彩南油田作業(yè)區(qū),新疆 阜康 831511 2、大慶輸油氣分公司,黑龍江 大慶 163458)
當(dāng)前工控機(jī)仍以大系統(tǒng)、分散對象、連續(xù)生產(chǎn)過程(如:冶金、石化、電力)為主,采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分散型控制系統(tǒng)仍在發(fā)展。由于開放結(jié)構(gòu)和集成技術(shù)的發(fā)展,促使大型分散型控制系統(tǒng)銷售增加。分散控制系統(tǒng)英文編寫為DCS,它是計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。機(jī)組容量不斷增大,參數(shù)不斷提高,為DCS應(yīng)用創(chuàng)造了廣闊天地;隨著DCS系統(tǒng)的廣泛使用,為機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運行提供了有力保障。但發(fā)生故障時,會造成裝置停車甚至事故,各種故障如何及早發(fā)現(xiàn)及恰當(dāng)處理就顯得非常重要。
1.1 查看監(jiān)控畫面的數(shù)據(jù)
經(jīng)常變化的數(shù)據(jù)長時間不變,且?guī)讉€數(shù)據(jù)或所有數(shù)據(jù)都不變;控制分組畫面中,手動自動無法切換,或手動輸入數(shù)據(jù)后,一經(jīng)確認(rèn),又恢復(fù)為原來的數(shù)據(jù),修改不過來;趨勢圖畫面中,幾條趨勢都為直線不變;監(jiān)控畫面中,多個數(shù)據(jù)同時波動較大。
判斷波動數(shù)據(jù)是否為工藝上相關(guān)參數(shù),若是相關(guān)參數(shù)則通知儀表及微機(jī)人員檢查,看是否某調(diào)節(jié)系統(tǒng)波動引起相關(guān)參數(shù)變化,同時將相關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)打到手動狀態(tài),必要時到現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種情況是由于幾個相關(guān)參數(shù)中某一參數(shù)波動引起其他參數(shù)變化,并不是控制系統(tǒng)本身故障。
若波動數(shù)據(jù)工藝上彼此并無直接影響,則可能為微機(jī)某卡件發(fā)生故障,立即將相關(guān)自調(diào)系統(tǒng)打到手動調(diào)節(jié),必要時到現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)節(jié),同時,通知微機(jī)及儀表人員檢查。
1.2 查看操作站工作情況
當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個操作站死機(jī),監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)不刷新,調(diào)節(jié)畫面不起作用,查看右上方系統(tǒng)報警指示燈是否正常,并檢查其他操作站是否工作正常,若正常,則僅該操作站有問題,通知微機(jī)維修人員修理。若其他操作站數(shù)據(jù)也不變,則為系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,立即通知維修人員檢查網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行情況,進(jìn)行修復(fù)。
1.3 觀察操作站的斷電情況
若部分操作站突然無顯示,則說明UPS或市電斷電,立即通知微機(jī)維修工進(jìn)行維修。若有電的操作站可正常監(jiān)控,此時不會影響控制系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)。
1.4 注意控制站全部斷電的情況
電源故障問題較多,保險配置不合理,備用電源不能自投,電源波動引起保護(hù)誤動及接插頭接觸不良易造成無電源。針對電源故障處理相對比較容易。首先,認(rèn)真核對保險的配置及容量,真正起到保險的作用;其次,UPS的配備很重要,它可以在電源波動時也能保證系統(tǒng)正常供電,而且要考慮冗余和備用問題。由于所有控制站設(shè)備均為雙路供電,一路UPS,一路市電,所以這種情況的發(fā)生幾率很小。
當(dāng)控制站全部斷電后,監(jiān)控畫面上兩個系統(tǒng)報警紅燈亮,通訊中斷,數(shù)據(jù)全部不刷新,所有自調(diào)系統(tǒng)完全失控,調(diào)節(jié)閥將恢復(fù)到初始狀態(tài),氣開閥全關(guān),氣關(guān)閥全開。此時,應(yīng)立即緊急處理或停車,同時到現(xiàn)場進(jìn)行操作。
1.5 注意所有操作站全部斷電的情況
此時,查看控制站電源指示燈是否正常,卡件診斷指示燈有無故障紅燈,綠燈表示卡件正常工作,若以上都正常,則可以確定控制站工作正常,自調(diào)系統(tǒng)工作正常,只是操作工暫時看不到監(jiān)控畫面,且不能對現(xiàn)場進(jìn)行遙控操作,立即通知微機(jī)維修人員進(jìn)行維修,并到現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控。
1.6 調(diào)節(jié)閥儀表氣源壓力低或儀表空氣全部斷氣
當(dāng)發(fā)現(xiàn)多個自調(diào)系統(tǒng)失靈,監(jiān)控畫面上自調(diào)閥閥位在全開或全關(guān)位置,立即檢查儀表氣源壓力,若氣源壓力小于0.4MPa,則不正常,檢查氣源管道有無堵塞或漏氣現(xiàn)象;若氣源壓力小于0.2MPa,立即進(jìn)行緊急停車。將監(jiān)控畫面上的自調(diào)系統(tǒng)全部打到手動,將調(diào)節(jié)閥閥位調(diào)到安全位置,通知儀表工檢查氣源,同時到現(xiàn)場進(jìn)行操作,關(guān)閉調(diào)節(jié)閥兩端的截止閥,用旁路閥操作。
1.7 過程通道故障
過程通道故障出現(xiàn)最的多的是I/O卡故障:I/O卡故障一般的判斷與處理,通過系統(tǒng)診斷,更換通道或通過更換備用件處理,至于其內(nèi)部元件老化或是其他原因造成的損壞,一般熱控制人員不好判斷。I/O卡的檢修一般是由廠家處理,目前的熱控檢修人員的手段還不能達(dá)到像檢修常規(guī)儀表那樣檢修。而且生產(chǎn)廠家的I/O卡件已制造成一體化的趨勢,這樣只能購買備件。好在這類故障只是在調(diào)試階段出現(xiàn)較多,正常運行中出現(xiàn)幾率很低。一次元件或控制設(shè)備出現(xiàn)故障有時不能直接被操作員發(fā)現(xiàn),只有異常或報警后才通知熱控人員處理。這樣對檢修人員和運行人員的素質(zhì)要求就要提高,運行人員要詳細(xì)介紹故障前后的狀態(tài)便于熱控檢修人員能夠快速、準(zhǔn)確地處理缺陷,減少故障的擴(kuò)大化,另外許多DCS廠家在產(chǎn)品宣傳上都支持卡件熱撥,做為控制人員,在運行中更換卡件時一定要做好安全防護(hù)措施否則會引起系統(tǒng)變化或負(fù)荷變化,尤其數(shù)字量卡件。
1.8 球標(biāo)操作不正常
一般是由于機(jī)械裝置長期工作、老化、污染、點通斷不可靠、電纜插件不牢等這樣的就需要換檢查即可。
1.9 控制操作失靈
由于球標(biāo)的操作信號沒有正常改變過程通道的狀態(tài)造成操作失效,這是兩個方面造成的,一個方面是軟件缺陷,另一方面是硬件本身故障狀態(tài),針對這樣的缺陷通常做法檢查過程通道功能正常后,再檢查操作遠(yuǎn)必要時進(jìn)行重起初始操作。
1.10 薄膜鍵盤不應(yīng)用
主要是鍵盤接觸不良信號,電纜松動或主機(jī)誤動鍵盤,或啟動不完整,都可以導(dǎo)致其功能不正常應(yīng)用,針對不同情況處理。
1.11 干擾造成的故障
對于干擾主要是接地問題,備用電源的切換和大功率的無線通信設(shè)備如手機(jī)、對講機(jī)等。另外還有DCS系統(tǒng)的干擾信號可能由本身造成的。那么對于DCS系統(tǒng)的接地問題越來越引起人們的重視,尤其在電力行業(yè),大功率電器設(shè)備的啟動和停止都會干擾DCS的控制信號,造成不必要的故障。為了防止干擾信號串入系統(tǒng),嚴(yán)格執(zhí)行屏蔽和接地要求和方式,信號線遠(yuǎn)離干擾源,同時采取防電源波動措施。主/從過程處理機(jī)之間在機(jī)組運行時,除非萬不得以,盡量不要人為切換,已防產(chǎn)生干擾,如必須切換,應(yīng)采取措施,先將控制切手動,以免對機(jī)組運行工況產(chǎn)生影響。對電子設(shè)備間、工程師站等重點部位,應(yīng)絕對禁止使用大功率無線電通信設(shè)備。
DCS系統(tǒng)的運行管理是指系統(tǒng)的巡檢,熱工保護(hù)的投退,DCS軟硬件的監(jiān)督管理。
2.1 軟件的備份管理,應(yīng)用軟件(數(shù)據(jù)庫)應(yīng)及時備份,對極小的改動可做記錄;對數(shù)據(jù)庫的修改同時要保存到工程師站,還應(yīng)保存到軟盤或其他硬盤上。但注意備份磁盤不應(yīng)超期使用,以防數(shù)據(jù)丟失。
2.2 軟件檢查與功能試驗,應(yīng)按照計算機(jī)設(shè)備的通用方法檢查,主要是檢查各級權(quán)限的設(shè)置;嚴(yán)禁使用非DCS軟件;嚴(yán)禁未授權(quán)人員進(jìn)行組態(tài)。
2.3 熱工保護(hù)的投退應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度,檢修某一運行設(shè)備時,要采取正確隔離措施,以防發(fā)生相關(guān)設(shè)備的聯(lián)反應(yīng)。
針對以上常見故障,為了避免故障的發(fā)生和減少發(fā)生的次數(shù),應(yīng)制定嚴(yán)格的檢修、維護(hù)和定期檢查制度,認(rèn)真填寫DCS設(shè)備巡視檢查卡,對各種小缺陷及時發(fā)現(xiàn)及時處理,DCS發(fā)生故障時,操作工應(yīng)掌握一定的判別方法,及早發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行適當(dāng)處理,可以避免或者減少對工藝控制的影響。
[1]陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)和應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003.
[2]龔成龍,丁兆奎.集散控制與現(xiàn)場控制的比較及對FCS技術(shù)的展望[J].淮海工學(xué)院學(xué)報,2000(3).
[3]黃明鑄.PLC DCS FCS三大控制系統(tǒng)的特點和差異[J].中華紙業(yè),2005(4).