自动化控制系统的日常维护管理

兰明光（中海石油（中国）有限公司崖城作业公司，广东 深圳 518067）

自动化控制系统的日常维护管理

兰明光（中海石油（中国）有限公司崖城作业公司，广东 深圳 518067）

程序和硬件维护及警报管理是自动化控制系统维护管理的日常重要工作。程序要有三重备份，其中一份保存在矿区以外的地方；程序修改后做测试，信号强制要做全面完整地信息记录；定期检查硬件运行环境，库存数量合理和质量可靠的备件；警报要有电子版和纸质版备份；养成良好的工作习惯，建立运行管理工作日志。

控制系统；程序；备份；警报；硬件；日志

1 程序要有三重备份

第一重备份是系统的存储单元，一般是系统处理器自带。存储单元里的程序也是正在运行的最新程序。供电正常时系统电源维持存储单元里的程序不丢失，一旦系统失电，系统里的电池自动接续。要求定期把存储单元的程序上传存储在当地网络盘一个指定的目录里，给目录设置读写权限，防止非相关人员的误修改或删除。因为网络盘有IT的维护，所以比把程序存在计算机硬盘风险要小。这个目录是自动化管理人员日常的工作目录，平时如果程序有修改，要即时把存储单元的程序备份到这个目录，任何时候都要确保网络盘目录里的程序和存储单元里的程序一致[1、2]。这是第二重备份，如果系统失电，电池又出现故障导致系统中程序丢失，那么可以从这个备份目录及时下传最新程序到系统，尽快恢复安全生产。第三重备份是选择厂区以外的一个地方存储程序，可以选择在公司机关的网络盘，或是在矿区外的便携式的存储盘、磁带等，每隔三个月定期备份一次。如果矿区遭受大灾害和受到大损坏，矿区外保存完好的程序在设施重建时能起到很好的借鉴作用。程序三重备份能够保证程序安全，满足日常运行和突发性事故时的应急需要。

2 程序修改要做测试

程序修改前先把当前在用程序上传到当地网络盘指定目录存储，再离线修改这个刚刚上传的程序。不能直接就在DCS或PLC里在线修改。离线修改后比较新程序和原程序，确定没有做其他不需要的改变[3]。然后用新程序离线做虚拟测试，测试新程序里修改的部分，确保满足要求且没有引入其他风险。离线测试后，再在线修改DCS或PLC里的程序或是把离线修改的部分直接下传到PLC或DCS里，在控制风险的情况下用现场在役设备测试。测试成功后再把程序上传到当地网络盘指定的目录存储，修改才算完成。

3 信号强制要全面完整地做信息记录

信号强制一般是在设备测试，或屏蔽故障设备时采取的临时性措施。在系统里做强制时，要做好记录，记录下强制原因，涉及到的设备名称，设备位号，强制信号点位，以及强制实施人和时间。如果PLC是冗余配置，需要在主副PLC都做强制，即使主PLC出故障而切换到副PLC，强制还起作用。取消时也要在主副PLC同时取消，并注销记录。

4 定期检查硬件运行环境和备件

确保系统要有合适的运行环境及数量合理和质量可靠的备件。要做好机柜检查，机柜门要关好，避免碰撞和灰尘进入；柜内保持干净整洁，不要堆积其他杂物；机房空调和柜内风扇要正常运转，通风和散热良好；湿度大的地方还要配备抽湿机；定期更换机柜的过滤网，用仪表风吹扫柜内卡件，清理灰尘；柜内照明要充足；电池要适时更换，一般每隔两年系统自带电池要更换，或是电池出现低电压报警时要找适当时机尽快更换。除了运行环境外，还要做好备件管理工作。首先要确定需要购买和存储哪些备件。关键的处理器，易发热及易受不稳定电压冲击的电源卡，易受室外电磁环境影响的通讯卡和带有储存条的卡件一定要有备件。使用量大的普通输入和输出卡也要有备件[4]。备件要定期带电测试，可以在DCS或PLC测试台进行测试，或是在计划大修停产期间，用在役设备进行测试。平时用了哪些备件要登记，发现少于指定库存量要及时下单购买。

5 警报要有电子版和纸质版备份

警报分为安全警报、生产警报、系统警报等。这些警报都要有电子版和纸质版备份。警报一旦出现，会在操作台出现声光报警，告诉操作员有异常情况，需要采取行动。同时系统会自动存储在系统自带的警报数据库里，便于以后查找和分析。每隔六个月需要把警报数据库备份出来；警报还需要自动打印在专用打印机上，系统出现一个警报就打印一个，这些纸质警报要求留下来，存在固定地方，二年以后才能作废处理掉。

6 建立运行管理工作日志

建立工作日志是一个良好和必须的习惯，使管理更加专业化和系统化。日常工作中程序备份和修改，信号强制，硬件检查和维护，备件订购和测试，系统异常现象和处理情况等都要记录在日志里。下传丢失的程序和恢复错误时就靠备份程序和日志。日志不能遗弃，从系统投用第一天起，所有的日志都要保存下来[5]。

7 结语

程序三重备份，程序修改后做测试，信号强制做记录，定期检查硬件运行环境和备件，警报保留电子版和纸质版，建立工作日志这些措施全面具体，要求明确，方法可行，是系统化和专业化的管理。实践表明，做好这些工作就能够维护好自动化控制系统的正常运行。

[1] 康金兵, 油田设备文件系统数据存储的优化[J]. 油气田地面工程, 2014, ( 5 ): 66 - 67.

[2] 毕效辉. 自动控制理论[M]. 北京: 轻工业出版社.

[3] 王华忠. 监控与数据采集（SCADA）系统及其应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2010: 24 - 27.

[4] 王志鹏, 可编程逻辑器原理与程序设计[M]. 北京: 国防工业出版社, 2005: 127 – 129.

[5] 王倩, 姜明慧. 川气东送管道SCADA系统运行及维护管理[J]. 油气田地面工程, 2014, 8: 76 - 77.

图6 部分管网诊断设备

（5）做好取水口、管网的网络化远程监控终端的建设。这些设施的数量较多、位置相对较远，通信可采用GSM（或GPRS）/ PSTN网络相组合的方式。GSM短信方式（SMS），可多点同时传输，具有永不占线的特点。因此，数据可以定时上传，运行维护人员可以用手机直接采集实时数据或发出运行指令，远程监测更简单实用。PSTN可用作点对点连续监测和长数据流的历史数据传输。GSM/PSTN二者结合使用使通信效率、可靠性大大提高。

10 结语

随着国家城镇化发展目标的推行，中小型城市给水厂的建设数量不断增多，供水管网的里程数也不断增加，都需要完善城市给水设施的集中监控功能，本工程的目的就是在吕梁市建立一个高度信息化、多样化、人性化的供水集中监控系统，给管理部门提供一个高效快捷的自控管理平台，也希望对其它同类型的项目起到参考借鉴的作用。

参考文献：

[1] 田文洪, 赵勇. 数据中心资源优化调度：理论与实践[M]. 北京: 电子工业出版社, 2014.

[2] 王朝炜, 王卫东等. 物联网无线传输技术与应用[M]. 北京: 北京邮电大学出版社, 2012.

[3] 施克仁. 无损检测新技术[M]. 北京: 清华大学出版社, 2007.

作者简介

邓胜琳（1974-），男，浙江人，高级工程师，本科，现就职于天津市市政工程设计研究院，主要研究方向为污水处理过程自动化。

王岩（1967-），男，天津人，教授级高级工程师，硕士，现就职于天津市市政工程设计研究院，主要研究方向为污水处理过程自动化。

张大为（1978-），男，天津人，高级工程师，双本科，现就职于天津市市政工程设计研究院，主要研究方向为污水处理过程自动化。

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

兰明光（1970-），男，江西高安人，高级工程师，学士，现任中海石油（中国）有限公司崖城作业公司技术服务监督，长期从事油气田自动化系统管理和维护工作。

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