王子洋

(中國(guó)石油化工股份有限公司 茂名分公司，廣東 茂名 525000)

隨著石油化工生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，各主要生產(chǎn)裝置運(yùn)行周期屢屢刷新記錄，對(duì)儀表控制系統(tǒng)在運(yùn)期間的可靠性提出了更高要求，特別是如何有效提升重要控制及聯(lián)鎖回路可靠性的問(wèn)題越發(fā)凸顯，所以做好控制系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)工作至關(guān)重要。同時(shí)，對(duì)于最新的控制系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)方面相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求如何在老舊煉化裝置中落實(shí)到位，以及行業(yè)標(biāo)椎規(guī)范中未具體明確的內(nèi)容如何在實(shí)踐中應(yīng)用等問(wèn)題，各企業(yè)均在不斷摸索中前進(jìn)。本文就上述問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求及裝置實(shí)際情況，介紹了幾種已經(jīng)取得良好效果的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為煉化企業(yè)制訂控制系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)策略提供參考。

1 以控制系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)為主的預(yù)知性維護(hù)策略

以往對(duì)控制系統(tǒng)每天進(jìn)行巡檢，需要查看系統(tǒng)報(bào)警，并打開(kāi)每面機(jī)柜檢查卡件、電源模塊、交換機(jī)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)每月還需檢查控制系統(tǒng)負(fù)荷、通信負(fù)荷、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等。隨著老舊大型煉化企業(yè)人員老齡化加劇和自然減員，僅通過(guò)人力巡檢無(wú)法滿足此類工作要求，急需探索推進(jìn)控制系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)功能的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。上述要求在《中國(guó)石化煉化企業(yè)儀控預(yù)防性工作策略》(2021年版)中已有明確，但是未指出具體的實(shí)施途徑和目標(biāo)，且各企業(yè)系統(tǒng)硬件及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況不同，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)關(guān)注的內(nèi)容也不盡相同，所以需要根據(jù)自身實(shí)際情況定制化開(kāi)發(fā)所需的功能，下面將以某大型煉化企業(yè)為例進(jìn)行介紹。

1)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。老舊大型煉化企業(yè)面臨著控制系統(tǒng)點(diǎn)多面廣，并有不同品牌不同時(shí)期的各類控制系統(tǒng)，無(wú)法采用某一控制系統(tǒng)原廠配備的狀態(tài)檢測(cè)模塊來(lái)采集全廠所有系統(tǒng)狀態(tài)，需各企業(yè)外委第三方結(jié)合企業(yè)自身情況進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。在該案例中，實(shí)現(xiàn)通過(guò)企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)即可查看所有控制系統(tǒng)狀態(tài)和報(bào)警的功能，數(shù)據(jù)流主要分為兩條通路：

a)DCS OPC站及網(wǎng)關(guān)具備報(bào)警與事件(AE)接口。近年來(lái)新建裝置均具備該軟硬件條件，監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)OPC AE接口直接采集DCS的報(bào)警和事件。該種方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單高效并且報(bào)警信息詳實(shí)，同時(shí)不占用企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)位授權(quán)，缺點(diǎn)是無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)柜間溫度和濕度等過(guò)程變量。

b)DCS OPC站及網(wǎng)關(guān)僅具備數(shù)據(jù)訪問(wèn)(DA)接口。以往老舊裝置DCS不具備OPC AE接口的情況下，則需要將系統(tǒng)狀態(tài)的內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)通過(guò)OPC DA接口讀取。該種方式的優(yōu)點(diǎn)是可以監(jiān)控過(guò)程變量實(shí)時(shí)值，缺點(diǎn)是對(duì)于開(kāi)關(guān)量報(bào)警采集工作量較大，占用企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)位授權(quán)較多，且部分老舊裝置自身狀態(tài)變量無(wú)法采集，則此類系統(tǒng)無(wú)法在線監(jiān)控。

在該案例中，通過(guò)上述兩種通路相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)既能采集到系統(tǒng)狀態(tài)報(bào)警，又能夠?qū)τ谛枰倪^(guò)程變量實(shí)時(shí)監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意

2)硬件狀態(tài)監(jiān)控功能。將所有電源模塊、交換機(jī)、風(fēng)扇報(bào)警、溫濕度報(bào)警分別接入其相應(yīng)的DCS，安全儀表系統(tǒng)(SIS)或機(jī)組停車系統(tǒng)(CCS)，再將除DCS以外SIS等系統(tǒng)的硬件狀態(tài)通過(guò)Modbus通信至DCS，實(shí)現(xiàn)能夠在DCS中監(jiān)控本裝置所有控制系統(tǒng)及其配套硬件的狀態(tài)。之后，具備OPC AE接口的，則通過(guò)該接口將所有系統(tǒng)和硬件報(bào)警信號(hào)采集至監(jiān)控平臺(tái)，并在平臺(tái)內(nèi)設(shè)置文本提取功能，將報(bào)警和事件信息與平臺(tái)上的監(jiān)控畫面相對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)可視化與文本化相結(jié)合的報(bào)警查看方式；僅具備OPC DA接口的，則將所有系統(tǒng)和硬件報(bào)警的開(kāi)關(guān)量打包為32位無(wú)符號(hào)整型量上傳至平臺(tái)，再在平臺(tái)中解析并關(guān)聯(lián)至監(jiān)控畫面，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控功能。

3)故障趨勢(shì)判斷功能。將各控制系統(tǒng)的控制器負(fù)荷、通信負(fù)荷、通信丟包率、控制器溫度等參數(shù)采集至監(jiān)控平臺(tái)，并在其中設(shè)置歷史記錄功能和趨勢(shì)自主判斷功能，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)能夠自主分析上述參數(shù)的變化，在達(dá)到報(bào)警值之前就提出預(yù)警。例如： 在正常生產(chǎn)期間每周自主分析控制器負(fù)荷，若在沒(méi)有組態(tài)修改的情況下某短時(shí)間突然負(fù)荷增加達(dá)到一定程度，但又沒(méi)有達(dá)到報(bào)警值，則提前提醒維護(hù)人員主動(dòng)查看分析，提前處理系統(tǒng)問(wèn)題。

4)機(jī)柜間管理功能。將機(jī)柜間溫濕度、進(jìn)線口浸水檢測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)上傳至監(jiān)控平臺(tái)顯示和報(bào)警，并且與企業(yè)視頻監(jiān)控平臺(tái)相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)既能監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，又能查看機(jī)柜間視頻監(jiān)控。

5)過(guò)程信息采集功能。將SIS和CCS的聯(lián)鎖旁路狀態(tài)通信至DCS，再上傳至監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控聯(lián)鎖投、摘情況，進(jìn)而自動(dòng)統(tǒng)計(jì)聯(lián)鎖投用率；將冗余聯(lián)鎖或重要控制儀表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)，在平臺(tái)中設(shè)置偏差報(bào)警，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)判重要儀表故障的功能，并節(jié)省了SIS或DCS本身負(fù)荷；對(duì)裝置重要閥門及進(jìn)出料流量進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置開(kāi)停工狀態(tài)。

6)移動(dòng)端報(bào)警推送功能。按照企業(yè)管理模式將各類報(bào)警通過(guò)短信、釘釘?shù)确绞降谝粫r(shí)間推送至對(duì)應(yīng)負(fù)責(zé)的片區(qū)工程師，并在移動(dòng)端可以實(shí)時(shí)查看平臺(tái)所有數(shù)據(jù)。

2 裝置檢修期間的控制系統(tǒng)專項(xiàng)預(yù)防性維護(hù)策略

以往對(duì)于控制系統(tǒng)檢修項(xiàng)目?jī)?nèi)容在《石油化工設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程》第七冊(cè)中雖然已有要求，但隨著近年來(lái)儀表控制系統(tǒng)的不斷迭代升級(jí)，對(duì)系統(tǒng)檢修內(nèi)容提出了新的要求。近年來(lái)在《中國(guó)石化煉化企業(yè)儀控預(yù)防性工作策略》(2021年版)對(duì)控制系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)工作已有要求，但各企業(yè)仍需結(jié)合實(shí)際情況細(xì)化如何利用裝置停工檢修的契機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查和隱患整改，確保檢修后的系統(tǒng)可靠穩(wěn)定。下面將以某大型煉化企業(yè)為例，介紹除上述已有明確要求的系統(tǒng)清掃、冗余測(cè)試、接地檢查等常規(guī)工作之外，以檢修后的控制系統(tǒng)達(dá)到“系統(tǒng)零報(bào)警、工控零漏洞、聯(lián)鎖零摘除(特指因儀表原因需摘除的聯(lián)鎖)、控制零手動(dòng)(因儀表原因無(wú)法投用自動(dòng)的回路)”為目標(biāo)，在檢修中還需進(jìn)一步實(shí)施的預(yù)防性維護(hù)工作。

1)控制系統(tǒng)點(diǎn)檢。系統(tǒng)點(diǎn)檢雖然在SHS 07001—2004中已有要求，但沒(méi)有明確是否需要檢查所有通道以及檢查的技術(shù)要求。該企業(yè)自2020年推進(jìn)設(shè)備完整性管理體系以來(lái)，在檢修期間對(duì)控制系統(tǒng)委托原廠家使用專用設(shè)備檢查每個(gè)通道，通過(guò)兩年來(lái)近二十余套裝置六萬(wàn)余個(gè)通道檢查均未發(fā)現(xiàn)過(guò)通道故障。隨著近年來(lái)新增控制系統(tǒng)質(zhì)量不斷提升，將檢修期間控制系統(tǒng)點(diǎn)檢策略定為每塊卡件選取1～2點(diǎn)通道進(jìn)行抽檢測(cè)試，之后出具檢查報(bào)告，同時(shí)點(diǎn)檢工作盡量委托原系統(tǒng)廠家使用專業(yè)設(shè)備實(shí)施。因此在確保合規(guī)檢修的前提下，更加經(jīng)濟(jì)和有針對(duì)性地做好系統(tǒng)點(diǎn)檢工作。

2)光通量測(cè)試。由于老舊裝置控制系統(tǒng)已投用較長(zhǎng)時(shí)間，其中光電轉(zhuǎn)換器、光纖跳線、光纖熔接部位等光信號(hào)通路容易產(chǎn)生老化，特別是對(duì)于帶有遠(yuǎn)程I/O并配備輔操臺(tái)的系統(tǒng)，一旦光信號(hào)設(shè)備出現(xiàn)故障極易引起生產(chǎn)裝置波動(dòng)或非計(jì)劃停車，并且目前的各類規(guī)范導(dǎo)則中未明確對(duì)于控制系統(tǒng)的光路設(shè)備如何檢測(cè)維護(hù)。因此，利用檢修契機(jī)使用光時(shí)域檢測(cè)儀檢測(cè)整個(gè)光路信號(hào)的光衰程度，參考國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)，通常光纜衰減不超過(guò)0.5 dB/km，每個(gè)連接部件衰減不超過(guò)0.75 dB，每個(gè)熔接點(diǎn)衰減不超過(guò)0.3 dB。若整條通路檢查發(fā)現(xiàn)異常，則通過(guò)分段測(cè)量的方法找到光衰較大的部件進(jìn)行預(yù)防性更換。

3)端子復(fù)緊固。由于目前裝置大修周期不斷延長(zhǎng)，特別是對(duì)于運(yùn)行周期在5 a以上的各類控制系統(tǒng)，接線端子容易出現(xiàn)塑料支架老化、緊固部位金屬疲勞等問(wèn)題，造成端子松動(dòng)，存在安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，并且在各類檢修規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)此無(wú)明確要求。因此，利用檢修契機(jī)對(duì)所有接線端子進(jìn)行進(jìn)一步緊固，并安排專人抽檢和做好記錄，確保檢修后端子連接良好。

4)預(yù)防性更換易損件。對(duì)控制系統(tǒng)易損件在檢修期進(jìn)行預(yù)防性更換，以降低在運(yùn)行期間施工作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，除各類導(dǎo)則規(guī)程要求的以外，還需注意以下幾個(gè)方面：

a)綜合各類控制系統(tǒng)說(shuō)明書中明確的系統(tǒng)內(nèi)部電池通常使用壽命為3～5 a，制訂了對(duì)超過(guò)3 a的控制系統(tǒng)電池隨檢修進(jìn)行更換的策略，降低在裝置運(yùn)行期間進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部電池更換作業(yè)的頻次和風(fēng)險(xiǎn)。

b)由于外部供電模塊或者系統(tǒng)機(jī)架風(fēng)扇一旦故障，在運(yùn)行期間更換作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)較大，所以對(duì)于SIS，CCS和重要裝置的DCS控制系統(tǒng)，在檢修期間預(yù)防性更換使用超過(guò)8 a的外供電電源模塊和機(jī)架風(fēng)扇，并將換下的設(shè)備清理保存好，作為非重要裝置的控制系統(tǒng)備件。

c)根據(jù)以往維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于帶有風(fēng)扇的電源模塊故障率較高，則對(duì)于使用5 a以上帶有風(fēng)扇的電源模塊，需在檢修時(shí)更換為無(wú)風(fēng)扇電源模塊，無(wú)法更換的則需定期更換電源模塊風(fēng)扇。

d)對(duì)于使用8 a以上的專用控制器需在檢修期間進(jìn)行全面評(píng)估測(cè)試，尤其是對(duì)于在現(xiàn)場(chǎng)安裝的控制單元需詳細(xì)檢查運(yùn)行環(huán)境，一旦發(fā)現(xiàn)性能下降、故障損壞的趨勢(shì)等問(wèn)題則需及時(shí)預(yù)防性更換，并改善運(yùn)行環(huán)境。

5)改善系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。在做好各類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)于機(jī)柜間已有的相關(guān)要求基礎(chǔ)上，在機(jī)柜間對(duì)角和中心位置安裝溫濕度變送器，在進(jìn)線口安裝浸水檢測(cè)開(kāi)關(guān)，并將信號(hào)引入DCS顯示和報(bào)警；在機(jī)柜間進(jìn)線口等部位設(shè)置透明防靜電地板，以便于觀察滲水情況及防小動(dòng)物措施是否完好；對(duì)于老舊機(jī)柜間與其他操作間、餐廳在防靜電地板下方連通的，利用檢修契機(jī)砌墻隔斷。

3 新建及改造項(xiàng)目中需特別關(guān)注的事項(xiàng)

3.1 冗余表決回路的結(jié)構(gòu)

由于近年來(lái)相繼出現(xiàn)過(guò)某1塊AI，DI或DO卡損壞造成“2oo3”“2oo2”聯(lián)鎖或控制回路動(dòng)作，導(dǎo)致裝置非計(jì)劃停車或波動(dòng)的案例，所以將“2oo3”“2oo2”結(jié)構(gòu)的輸入、輸出信號(hào)均設(shè)置在不同的控制系統(tǒng)卡件上，即可避免該問(wèn)題。除此之外，對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中未十分明確的，建議采取以下策略：

1)對(duì)于機(jī)組軸系監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以往大部分項(xiàng)目是在該系統(tǒng)中表決運(yùn)算后輸出單組觸點(diǎn)至機(jī)組緊急停機(jī)系統(tǒng)中聯(lián)鎖，但近年來(lái)出現(xiàn)過(guò)軸系檢測(cè)系統(tǒng)繼電器卡頓故障造成聯(lián)鎖誤動(dòng)作的案例。所以，對(duì)于機(jī)組軸系檢測(cè)系統(tǒng)至機(jī)組緊急停機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)鎖，需通過(guò)不同繼電器卡件直接輸出振動(dòng)或位移單點(diǎn)超聯(lián)鎖值的DO信號(hào)至機(jī)組緊急停機(jī)系統(tǒng)的不同DI卡件，再在緊急停機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行表決運(yùn)算后輸出聯(lián)鎖，以確保從現(xiàn)場(chǎng)至控制器全回路的冗余表決結(jié)構(gòu)。以軸位移“2oo3”聯(lián)鎖回路為例，回路接法如圖2所示。

圖2 機(jī)組軸系檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)鎖回路示意

2)對(duì)于冗余表決結(jié)構(gòu)的測(cè)量回路需設(shè)置偏差報(bào)警。根據(jù)以往實(shí)際維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，通常設(shè)置流量差值不超過(guò)聯(lián)鎖值的10%或量程值的5%(取兩者間的大值)、溫度差值不超過(guò)聯(lián)鎖值的6%或量程值的3%(取兩者間的大值)、液位差值不超過(guò)聯(lián)鎖值的10%或量程值的5%(取兩者間的大值)、壓力差值不宜超過(guò)聯(lián)鎖值的4%或量程值的2%(取兩者間的大值)。特別是對(duì)于“2oo2”回路還需設(shè)置防拒動(dòng)的措施，可在單個(gè)儀表故障時(shí)將原聯(lián)鎖回路自動(dòng)或強(qiáng)制改為“1oo1”結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)提升整個(gè)回路的可靠性和安全性。

3)對(duì)于機(jī)組防喘振系統(tǒng)中的入口差壓測(cè)量，若設(shè)置3臺(tái)獨(dú)立的變送器時(shí)，防喘振系統(tǒng)需配有故障診斷和自動(dòng)切換控制策略的功能。當(dāng)3臺(tái)儀表均正常時(shí)采用“三取中”控制，當(dāng)其中1臺(tái)儀表故障時(shí)自動(dòng)變?yōu)榱硗?臺(tái)正常儀表測(cè)量值“二取低”，當(dāng)2臺(tái)儀表故障時(shí)則取剩余1臺(tái)正常儀表的測(cè)量值，3臺(tái)儀表都故障時(shí)則保持最后1個(gè)正常值。

4)對(duì)于DCS中的“三取中”回路往往是在項(xiàng)目實(shí)施中容易忽視的部位，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)3路儀表信號(hào)需分別接入3塊AI卡，以確保輸入信號(hào)的可靠性。

3.2 超速保護(hù)系統(tǒng)回路結(jié)構(gòu)

在API STANDARD 670： 2014中對(duì)于機(jī)組電子超速保護(hù)系統(tǒng)的要求：“除最終控制元件外，電子超速檢測(cè)應(yīng)與速度控制系統(tǒng)分開(kāi)并有別于速度控制系統(tǒng)；如有規(guī)定，喘振檢測(cè)系統(tǒng)和/或緊急停機(jī)系統(tǒng)可與單個(gè)系統(tǒng)中的超速檢測(cè)功能結(jié)合，但這些功能的故障不得影響超速保護(hù)系統(tǒng)；不允許將超速系統(tǒng)與任何其他控制、保護(hù)或監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合?！币虼耍壳案鳈C(jī)組控制系統(tǒng)大多配有第三方超速保護(hù)系統(tǒng)，自現(xiàn)場(chǎng)3路轉(zhuǎn)速信號(hào)分別進(jìn)入其內(nèi)部的3塊速度檢測(cè)模塊，再輸出多個(gè)經(jīng)“2oo3”表決后的停車觸點(diǎn)。但超速保護(hù)系統(tǒng)和CCS如何共同作用于現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)電磁閥的回路結(jié)構(gòu)在各規(guī)范中沒(méi)有十分明確，并且各家設(shè)計(jì)單位、煉化企業(yè)目前接法也不盡相同。通常，停車電磁閥及其配套的速關(guān)組件結(jié)構(gòu)主要有“1oo2”和“2oo3”兩種停機(jī)模式，針對(duì)不同模式分別研究制訂了相應(yīng)的控制回路結(jié)構(gòu)?？傮w原則是既能實(shí)現(xiàn)超速保護(hù)系統(tǒng)獨(dú)立停機(jī)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)超速保護(hù)停機(jī)與CCS聯(lián)動(dòng)，又能夠最大限度保留停機(jī)回路冗余結(jié)構(gòu)完整，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵動(dòng)作部件利用緊急停車系統(tǒng)采集其狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警和記錄。

1)針對(duì)“1oo2”停機(jī)電磁閥的回路結(jié)構(gòu)。該種模式常用于非特別重要的機(jī)組，缺點(diǎn)是只要1個(gè)電磁閥及其回路部件發(fā)生故障則會(huì)導(dǎo)致誤停機(jī)，為此在設(shè)計(jì)該回路時(shí)需重點(diǎn)考慮提升回路結(jié)構(gòu)的可靠性和對(duì)各動(dòng)作部件的監(jiān)測(cè)，回路接法如圖3所示。對(duì)超速保護(hù)系統(tǒng)表決后的2組信號(hào)分別配置繼電器，分別將該繼電器的1組觸點(diǎn)與CCS停機(jī)繼電器的1組觸點(diǎn)串接后，共同控制現(xiàn)場(chǎng)2臺(tái)停機(jī)電磁閥；將超速保護(hù)系統(tǒng)2個(gè)停機(jī)繼電器的輔助觸點(diǎn)和超速保護(hù)系統(tǒng)的1組表決后的觸點(diǎn)共同接入CCS，構(gòu)成“2oo3”停機(jī)聯(lián)鎖；將CCS 2個(gè)停機(jī)繼電器的另一組觸點(diǎn)分別接入其自身用于報(bào)警和記錄；將超速保護(hù)系統(tǒng)3個(gè)模塊的綜合報(bào)警觸點(diǎn)分別接入CCS用于報(bào)警和記錄。此處需注意： 接入CCS用于聯(lián)鎖的3組超速停機(jī)信號(hào)需分別進(jìn)入3塊DI卡，CCS停機(jī)信號(hào)需分別從2塊DO卡件輸出。

圖3 “1oo2”停車電磁閥的超速保護(hù)系統(tǒng)接法示意

該接法的優(yōu)勢(shì)在于超速保護(hù)系統(tǒng)和CCS可分別獨(dú)立控制現(xiàn)場(chǎng)2臺(tái)停車電磁閥。為提升回路的可靠性，超速保護(hù)系統(tǒng)的停機(jī)信號(hào)以“2oo3”方式聯(lián)動(dòng)觸發(fā)CCS聯(lián)鎖。同時(shí)利用CCS分別監(jiān)控超速保護(hù)系統(tǒng)每個(gè)模塊以及停車?yán)^電器的故障狀態(tài)。

2)針對(duì)“2oo3”停機(jī)電磁閥的回路結(jié)構(gòu)。該種模式常用于近年來(lái)新裝置的重要機(jī)組，在設(shè)計(jì)回路時(shí)尤其需注意最大限度保留各環(huán)節(jié)冗余結(jié)構(gòu)，并可監(jiān)控動(dòng)作部件狀態(tài)，回路接法如圖4所示。對(duì)超速保護(hù)系統(tǒng)表決后的3組觸點(diǎn)分別配置繼電器，分別將該繼電器的其中1組觸點(diǎn)與CCS停機(jī)繼電器的1組觸點(diǎn)串接后，共同控制現(xiàn)場(chǎng)3臺(tái)停機(jī)電磁閥；將超速保護(hù)系統(tǒng)配備的3個(gè)繼電器的另一組觸點(diǎn)分別接入CCS用于“2oo3”停機(jī)聯(lián)鎖；將CCS 3個(gè)停機(jī)繼電器的另一組觸點(diǎn)分別接入其自身用于報(bào)警和記錄；將超速保護(hù)系統(tǒng)3個(gè)模塊的綜合報(bào)警觸點(diǎn)分別接入CCS用于報(bào)警和記錄。此處需注意： 接入CCS用于聯(lián)鎖的3組超速停機(jī)信號(hào)需分別進(jìn)入3塊DI卡，CCS的停機(jī)信號(hào)需分別從3塊DO卡件輸出。

圖4 “2oo3”停車電磁閥的超速保護(hù)系統(tǒng)接法示意

該種模式真正做到了從輸入到輸出的全回路“2oo3”冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)超速保護(hù)系統(tǒng)和CCS均通過(guò)表決后的信號(hào)分別獨(dú)立控制現(xiàn)場(chǎng)3臺(tái)停機(jī)電磁閥，并且超速保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)鎖后可以聯(lián)動(dòng)觸發(fā)CCS聯(lián)鎖，同時(shí)利用CCS可以分別監(jiān)控超速保護(hù)系統(tǒng)每個(gè)模塊以及停車?yán)^電器的故障狀態(tài)，大幅提升了回路整體可靠性。

3.3 控制系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)需要關(guān)注的事項(xiàng)

1)提升控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。對(duì)于老裝置凸顯出的防靜電地板使用若干年后存在支架斷裂、地板邊框脫落的問(wèn)題，在新建項(xiàng)目中使用實(shí)心無(wú)邊框型地板，并且地板支撐全部采用槽鋼網(wǎng)格狀焊接固定，確保長(zhǎng)期穩(wěn)固耐用。由于該企業(yè)地處南方，夏季濕度較大，以往在機(jī)柜間配置多臺(tái)空調(diào)和抽濕機(jī)，增加維護(hù)難度，為此在新項(xiàng)目中對(duì)機(jī)柜室配置恒溫恒濕集中空調(diào)，并且將空調(diào)報(bào)警信號(hào)接入DCS，同時(shí)空調(diào)出風(fēng)口位置不能設(shè)置在機(jī)柜正上方或正對(duì)機(jī)柜處。

2)對(duì)于差壓式流量檢測(cè)儀表，為避免生產(chǎn)運(yùn)行階段更換故障儀表或修改組態(tài)時(shí)忽略核對(duì)開(kāi)方運(yùn)算方式，在新建項(xiàng)目中對(duì)于差壓式流量一律在現(xiàn)場(chǎng)變送器中進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算，除特殊要求外，控制系統(tǒng)內(nèi)不進(jìn)行開(kāi)方運(yùn)算。

3)對(duì)于獨(dú)立的大機(jī)組軸系監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，選用帶有以太網(wǎng)功能的控制器，并將其接入已有的CCS網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)通過(guò)CCS工程師站即可對(duì)其進(jìn)行組態(tài)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

4)對(duì)于設(shè)備隨附的現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)，在新建或改造項(xiàng)目時(shí)要求廠家提供控制邏輯，將其引入DCS控制，可以對(duì)該程序段加密并簽署保密協(xié)議。

4 結(jié)束語(yǔ)

上述為提升控制系統(tǒng)整體可靠性而制訂的各類預(yù)防性維護(hù)策略，是在各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的框架下結(jié)合企業(yè)自身情況進(jìn)一步的細(xì)化和完善，已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中充分實(shí)踐。其中，控制系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)已經(jīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并提醒處置了多起重要設(shè)備故障，并降低了人工巡檢工作量；系統(tǒng)檢維修方面的措施使得在運(yùn)行期間的系統(tǒng)維護(hù)工作量和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大幅降低，并有效遏制了老舊控制系統(tǒng)故障率頻發(fā)的趨勢(shì)；新建及改造項(xiàng)目對(duì)于控制系統(tǒng)需要關(guān)注的內(nèi)容，在近年來(lái)新上的各類工藝新、聯(lián)鎖多、控制復(fù)雜的裝置中成功避免了多起波動(dòng)或非計(jì)劃停車。上述策略整體上取得了良好效果，提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，隨著煉化工藝的不斷進(jìn)步，對(duì)于如何精準(zhǔn)制訂控制系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)策略的課題仍然需不斷探索和實(shí)踐。