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自動化控制系統(tǒng)的日常維護管理

蘭明光（中海石油（中國）有限公司崖城作業(yè)公司，廣東 深圳 518067）

程序和硬件維護及警報管理是自動化控制系統(tǒng)維護管理的日常重要工作。程序要有三重備份，其中一份保存在礦區(qū)以外的地方；程序修改后做測試，信號強制要做全面完整地信息記錄；定期檢查硬件運行環(huán)境，庫存數(shù)量合理和質量可靠的備件；警報要有電子版和紙質版?zhèn)浞?；養(yǎng)成良好的工作習慣，建立運行管理工作日志。

控制系統(tǒng)；程序；備份；警報；硬件；日志

1 程序要有三重備份

第一重備份是系統(tǒng)的存儲單元，一般是系統(tǒng)處理器自帶。存儲單元里的程序也是正在運行的最新程序。供電正常時系統(tǒng)電源維持存儲單元里的程序不丟失，一旦系統(tǒng)失電，系統(tǒng)里的電池自動接續(xù)。要求定期把存儲單元的程序上傳存儲在當?shù)鼐W(wǎng)絡盤一個指定的目錄里，給目錄設置讀寫權限，防止非相關人員的誤修改或刪除。因為網(wǎng)絡盤有IT的維護，所以比把程序存在計算機硬盤風險要小。這個目錄是自動化管理人員日常的工作目錄，平時如果程序有修改，要即時把存儲單元的程序備份到這個目錄，任何時候都要確保網(wǎng)絡盤目錄里的程序和存儲單元里的程序一致[1、2]。這是第二重備份，如果系統(tǒng)失電，電池又出現(xiàn)故障導致系統(tǒng)中程序丟失，那么可以從這個備份目錄及時下傳最新程序到系統(tǒng)，盡快恢復安全生產(chǎn)。第三重備份是選擇廠區(qū)以外的一個地方存儲程序，可以選擇在公司機關的網(wǎng)絡盤，或是在礦區(qū)外的便攜式的存儲盤、磁帶等，每隔三個月定期備份一次。如果礦區(qū)遭受大災害和受到大損壞，礦區(qū)外保存完好的程序在設施重建時能起到很好的借鑒作用。程序三重備份能夠保證程序安全，滿足日常運行和突發(fā)性事故時的應急需要。

2 程序修改要做測試

程序修改前先把當前在用程序上傳到當?shù)鼐W(wǎng)絡盤指定目錄存儲，再離線修改這個剛剛上傳的程序。不能直接就在DCS或PLC里在線修改。離線修改后比較新程序和原程序，確定沒有做其他不需要的改變[3]。然后用新程序離線做虛擬測試，測試新程序里修改的部分，確保滿足要求且沒有引入其他風險。離線測試后，再在線修改DCS或PLC里的程序或是把離線修改的部分直接下傳到PLC或DCS里，在控制風險的情況下用現(xiàn)場在役設備測試。測試成功后再把程序上傳到當?shù)鼐W(wǎng)絡盤指定的目錄存儲，修改才算完成。

3 信號強制要全面完整地做信息記錄

信號強制一般是在設備測試，或屏蔽故障設備時采取的臨時性措施。在系統(tǒng)里做強制時，要做好記錄，記錄下強制原因，涉及到的設備名稱，設備位號，強制信號點位，以及強制實施人和時間。如果PLC是冗余配置，需要在主副PLC都做強制，即使主PLC出故障而切換到副PLC，強制還起作用。取消時也要在主副PLC同時取消，并注銷記錄。

4 定期檢查硬件運行環(huán)境和備件

確保系統(tǒng)要有合適的運行環(huán)境及數(shù)量合理和質量可靠的備件。要做好機柜檢查，機柜門要關好，避免碰撞和灰塵進入；柜內保持干凈整潔，不要堆積其他雜物；機房空調和柜內風扇要正常運轉，通風和散熱良好；濕度大的地方還要配備抽濕機；定期更換機柜的過濾網(wǎng)，用儀表風吹掃柜內卡件，清理灰塵；柜內照明要充足；電池要適時更換，一般每隔兩年系統(tǒng)自帶電池要更換，或是電池出現(xiàn)低電壓報警時要找適當時機盡快更換。除了運行環(huán)境外，還要做好備件管理工作。首先要確定需要購買和存儲哪些備件。關鍵的處理器，易發(fā)熱及易受不穩(wěn)定電壓沖擊的電源卡，易受室外電磁環(huán)境影響的通訊卡和帶有儲存條的卡件一定要有備件。使用量大的普通輸入和輸出卡也要有備件[4]。備件要定期帶電測試，可以在DCS或PLC測試臺進行測試，或是在計劃大修停產(chǎn)期間，用在役設備進行測試。平時用了哪些備件要登記，發(fā)現(xiàn)少于指定庫存量要及時下單購買。

5 警報要有電子版和紙質版?zhèn)浞?/h2>

警報分為安全警報、生產(chǎn)警報、系統(tǒng)警報等。這些警報都要有電子版和紙質版?zhèn)浞?。警報一旦出現(xiàn)，會在操作臺出現(xiàn)聲光報警，告訴操作員有異常情況，需要采取行動。同時系統(tǒng)會自動存儲在系統(tǒng)自帶的警報數(shù)據(jù)庫里，便于以后查找和分析。每隔六個月需要把警報數(shù)據(jù)庫備份出來；警報還需要自動打印在專用打印機上，系統(tǒng)出現(xiàn)一個警報就打印一個，這些紙質警報要求留下來，存在固定地方，二年以后才能作廢處理掉。

6 建立運行管理工作日志

建立工作日志是一個良好和必須的習慣，使管理更加專業(yè)化和系統(tǒng)化。日常工作中程序備份和修改，信號強制，硬件檢查和維護，備件訂購和測試，系統(tǒng)異常現(xiàn)象和處理情況等都要記錄在日志里。下傳丟失的程序和恢復錯誤時就靠備份程序和日志。日志不能遺棄，從系統(tǒng)投用第一天起，所有的日志都要保存下來[5]。

7 結語

程序三重備份，程序修改后做測試，信號強制做記錄，定期檢查硬件運行環(huán)境和備件，警報保留電子版和紙質版，建立工作日志這些措施全面具體，要求明確，方法可行，是系統(tǒng)化和專業(yè)化的管理。實踐表明，做好這些工作就能夠維護好自動化控制系統(tǒng)的正常運行。

[1] 康金兵, 油田設備文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的優(yōu)化[J]. 油氣田地面工程, 2014, ( 5 ): 66 - 67.

[2] 畢效輝. 自動控制理論[M]. 北京: 輕工業(yè)出版社.

[3] 王華忠. 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)及其應用[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2010: 24 - 27.

[4] 王志鵬, 可編程邏輯器原理與程序設計[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2005: 127 – 129.

[5] 王倩, 姜明慧. 川氣東送管道SCADA系統(tǒng)運行及維護管理[J]. 油氣田地面工程, 2014, 8: 76 - 77.

圖6 部分管網(wǎng)診斷設備

（5）做好取水口、管網(wǎng)的網(wǎng)絡化遠程監(jiān)控終端的建設。這些設施的數(shù)量較多、位置相對較遠，通信可采用GSM（或GPRS）/ PSTN網(wǎng)絡相組合的方式。GSM短信方式（SMS），可多點同時傳輸，具有永不占線的特點。因此，數(shù)據(jù)可以定時上傳，運行維護人員可以用手機直接采集實時數(shù)據(jù)或發(fā)出運行指令，遠程監(jiān)測更簡單實用。PSTN可用作點對點連續(xù)監(jiān)測和長數(shù)據(jù)流的歷史數(shù)據(jù)傳輸。GSM/PSTN二者結合使用使通信效率、可靠性大大提高。

10 結語

隨著國家城鎮(zhèn)化發(fā)展目標的推行，中小型城市給水廠的建設數(shù)量不斷增多，供水管網(wǎng)的里程數(shù)也不斷增加，都需要完善城市給水設施的集中監(jiān)控功能，本工程的目的就是在呂梁市建立一個高度信息化、多樣化、人性化的供水集中監(jiān)控系統(tǒng)，給管理部門提供一個高效快捷的自控管理平臺，也希望對其它同類型的項目起到參考借鑒的作用。

參考文獻：

[1] 田文洪, 趙勇. 數(shù)據(jù)中心資源優(yōu)化調度：理論與實踐[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2014.

[2] 王朝煒, 王衛(wèi)東等. 物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術與應用[M]. 北京: 北京郵電大學出版社, 2012.

[3] 施克仁. 無損檢測新技術[M]. 北京: 清華大學出版社, 2007.

作者簡介

鄧勝琳（1974-），男，浙江人，高級工程師，本科，現(xiàn)就職于天津市市政工程設計研究院，主要研究方向為污水處理過程自動化。

王巖（1967-），男，天津人，教授級高級工程師，碩士，現(xiàn)就職于天津市市政工程設計研究院，主要研究方向為污水處理過程自動化。

張大為（1978-），男，天津人，高級工程師，雙本科，現(xiàn)就職于天津市市政工程設計研究院，主要研究方向為污水處理過程自動化。

Routine Maintenance Management of Automation Control System

Programs, hardware maintain and alarm managements are the main routine work of the control system. Programs are supposed to have three backups, and one of them should be stored outside the work site. Programs must be tested after modification. Installing must be recorded in details. Periodic running environment checking is required. The reasonable stocks and spare parts should be in good condition and be tested. Alarm history should be kept both in electronics and paper. The good work habits and the work log must be built.

Control system; Program; Backup; Force; Alarm; Work Log

蘭明光（1970-），男，江西高安人，高級工程師，學士，現(xiàn)任中海石油（中國）有限公司崖城作業(yè)公司技術服務監(jiān)督，長期從事油氣田自動化系統(tǒng)管理和維護工作。

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