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EEPW首頁(yè) > 工控自動(dòng)化 > 設計應用 > DCS系統的可靠性研究及現場(chǎng)條件

DCS系統的可靠性研究及現場(chǎng)條件

作者: 時(shí)間:2012-04-03 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

一、前言

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/160852.htm

  分散控制()的主要作用是對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制、監視、管理和決策,因此必須具有很高的,才能保證工廠(chǎng)的安全、經(jīng)濟運行。隨著(zhù)大規模計算機和計算機通信網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展,問(wèn)題己經(jīng)成為一個(gè)十分重要的問(wèn)題,其理論也在這種形勢下不斷地發(fā)展和完善。技術(shù)的內容大致分為四個(gè)方面:可靠性設計、可靠性分析、可靠性試驗、可靠性管理。

  二、的可靠性措施

  在系統中,采用了許多提高可靠性的技術(shù)措施。這些技術(shù)措施是建立在以下四種基本思想上的:① 使系統本身不易發(fā)生故障,即所謂的故障預防;② 在系統發(fā)生故障時(shí)盡可能減少故障所造成的影響,即所謂的故障保安和故障弱化;③ 當系統發(fā)生故障時(shí),能夠讓系統繼續運行,即所謂的故障容錯;④ 當系統發(fā)生故障時(shí),可以在不停止系統運行的情況下進(jìn)行維修,即所謂的在線(xiàn)維修?;谶@四種基本思想,DCS系統中采用了各種各樣的可靠性措施降低事故的發(fā)生及所造成的損失。

  1、嚴格進(jìn)行質(zhì)量管理和提高系統硬件水平

  為了實(shí)現DCS系統的硬件可靠,DCS系統的制造商采取了一系列提高硬件質(zhì)量的措施,如對元器件進(jìn)行嚴格的篩選、老化元器件的降額使用、充分考慮到參數變化的影響、采用低功耗元件、采用噪聲抑制技術(shù)等。

  2、DCS系統設計的可靠性措施

  DCS出現問(wèn)題后,將會(huì )有無(wú)法操作、無(wú)法監視等造成設備失控的情況出現。輕者出現設備停運影響經(jīng)濟效益,重者危及人身和設備的安全。所以在設計中一定要根據的具體情況認真的考慮系統以下幾點(diǎn)可靠性:

  (1)電源系統

  DCS系統的供電系統是其運行的基礎,電源負荷不要超過(guò)60%,以免電源高負荷運行。同時(shí)要考慮用高品質(zhì)的電源,一般筆者采用UPS電源,采用兩臺UPS互為備用最好,一臺出現故障后備用機能夠無(wú)擾切換,提高電源的可靠性。UPS輸入電源不要采用電氣的同一母線(xiàn),要根據電氣廠(chǎng)用接線(xiàn)取可靠性高的不同母線(xiàn)段電源,這樣保證電氣一段母線(xiàn)出現問(wèn)題后不會(huì )影響DCS系統的電源。DCS電源系統(UPS、電源柜等)在安裝時(shí)要安裝在滿(mǎn)足無(wú)塵、無(wú)振動(dòng)、防腐等要求的電子設備間內,同時(shí)安裝完畢通電前把電纜孔封堵,以防泄漏蒸汽從電纜孔進(jìn)入電源系統造成電源短路。在DCS電源上電后,要在UPS、電源柜等設備上掛“設備帶電運行禁止操作”標識牌,更不準可以在DCS電源系統上接入與DCS系統無(wú)關(guān)的負載,如檢修電源、檢修照明、充電設備、空調等。

  (2)冗余系統

  現場(chǎng)考慮人們有必要對重要的I/O模塊進(jìn)行冗余,同時(shí)考慮操作員站的N:1冗余結構,這樣避免由于卡件或操作員站出現硬件故障造成設備停運。

  (3)采用后備措施

 ?、?手動(dòng)后備

  對于重要的控制回路,可以采用手動(dòng)后備的方法來(lái)提高可靠性。一旦自動(dòng)控制失靈,用手動(dòng)操作站直接進(jìn)行操作,在這種情況下,手動(dòng)操作站直接輸出4~20mA或1~5V的模擬量信號去控制執行機構或直接接地進(jìn)行設備的操作,可以手動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程。

 ?、?自動(dòng)后備

  自動(dòng)后備是采用冗余的方式設置另外一套或幾套備用控制裝置。當處于運行狀態(tài)的自動(dòng)控制裝置發(fā)生故障時(shí),備用控制裝置自動(dòng)投入,維持系統的自動(dòng)控制。自動(dòng)后備是冗余系統的一種形式,冗余有主控單元冗余、電源系統冗余、網(wǎng)絡(luò )冗余、I/O模塊冗余、操作員站冗余、服務(wù)器冗余等。運行設備出現故障時(shí),熱備設備會(huì )自動(dòng)無(wú)擾的運行,同時(shí)不影響對故障設備的檢修。

  3、使系統故障時(shí)處于安全狀態(tài)

  DCS系統本身在工作中不斷地進(jìn)行在線(xiàn)故障檢測,一旦發(fā)現故障,就將故障設備與系統隔離,使它不至于影響其他設備的正常運行。故障出現后同時(shí)會(huì )發(fā)出聲光報警,維護人員根據報警的提示進(jìn)行分析故障原因并盡快的處理故障,避免故障擴大。在處理過(guò)程中要做好現場(chǎng)的技術(shù)措施,不要輕易重啟CPU,以免對設備造成擾動(dòng)。如果需要重啟CPU,需要與操作人員配合做好預防措施,一般DCS在CPU復位時(shí)會(huì )對模擬量輸出信號進(jìn)行復位,這樣可以對執行器和變頻器采用手動(dòng)切換控制方式,執行器也可以采用斷電方式或將模擬量輸出卡件拔掉方式(執行器具有斷信號保持功能),系統正常后將信號加到正常值后再給執行器上電和插卡件。但是一定要根據DCS本身的特點(diǎn)進(jìn)行,有的設計中有開(kāi)關(guān)量安全輸出(開(kāi)、關(guān)、保持等),如果用戶(hù)在組態(tài)時(shí)選的安全輸出是開(kāi),那當重啟CPU后開(kāi)關(guān)量會(huì )發(fā)出開(kāi)的指令。

  三、現場(chǎng)

  1、現場(chǎng)環(huán)境

  DCS系統一般都放在控制室內或計算機電子間內,計算機室應隔熱、防塵還需要避開(kāi)強電磁場(chǎng)的干擾及遠離強振動(dòng)、強噪音場(chǎng)所。計算機室的凈高宜不小于3.2m,面積宜不小于20m2(一臺計算機及其外圍設備),室內應有電插座。地面應采用無(wú)塵、無(wú)靜電作用光滑地板,該地板宜用活動(dòng)地板,下部空間高度不小于150mm。計算機室應保證室內溫度在18~25℃范圍內,溫度變化率小于5℃/h,相對濕度在45%~70%范圍內,任何情況下不許結露。當空調設備發(fā)生故障時(shí),應維持室溫在24小時(shí)內不超過(guò)制造廠(chǎng)允許值。以上需要在DCS系統上電工作前嚴格控制,工作環(huán)境是保證設備可靠運行的基礎,若環(huán)境要求達不到要求,DCS系統在運行過(guò)程中會(huì )受到不同程度的影響,如溫度高、濕度大、震動(dòng)大等都會(huì )影響DCS系統的正常運行。


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