DCS系统对安全管理的促进与局限

李永辉 卢新荣

摘要：随着计算机网络和信息技术的发展，DCS的足迹已经踏遍生产单位的各个角落，在DCS系统工程施工之前，正确制定施工方案及对其稳定性进行科学评估是至关重要的，如何保证DCS系统工程的施工安全和控制管理，确保其安全高效运转已经成为一个日渐重要的问题。

关键词：DCS系统;安全;管理;促进

引言

现代科技化的D C S技术被广泛运用，自从不断推广以来，各个地方的使用率在不断的提高，不管是大型的企业还是小公司都非常喜欢运用这一方案来解决问题。在大型企业比如中石油，火力发电，钢铁制造业，轻工业等领域都得到很好的运用，其他如污水治理，管道气输送等也开始尝试这一技术来为企业的发展赢得利润，可想而知以后的D C S技术一定能得到健康快速的发展。D C S技术让企业对生产的发展起到了质的变化，不仅提高了自动化生产的技术水平，同时还为企业带来了丰富的经济效益，为企业的不断壮大提供了基石。但同时在使用过程中也出现了或多或少的问题，有些问题已经影响了企业的发展，这些问题的出现并不是D C S的自身问题，而是技术人员没能够充分发挥出D C S的优点，也就是说没能快速有效的运用这一技术，为此我对D C S技术做一个基本的阐述和讲解，提供给需要的技术人员作为参考之用，希望对他们有所帮助。

1 DCS系统

DCS系统是一个分布式控制系统，在中国通常被称为集散控制系统。与传统的工业设备控制相比，它是一套现代信息化技术集成的智能控制系统，可以说是在数字控制系统（DDC）和监视计算机控制系统（SCC）以后的新型自动控制系统。DCS能够一次性联控多台计算机，具有较高的信息处理能力，能够很好地进行监视和管理，并且每台计算机对不同区域进行单独控制有助于分散危险;DCS利用其强大的分布式控制，智能化的集中式管理，高度的可信赖性，反应迅速的配置软件，以及联动性能等优势的集成，使DCS能够在工业自动化控制方面体现日益突出的功能，目前在大多数工业领域已经成为应用程序的主流系统。DCS系统主要应用和市场都集中在某些流程复杂且易变的行业，例如石化行业，在石化行业中收集与控制压力，温度等方面的信息。石油化工生产过程需要对塔，罐，釜等大型设备的温度、压力控制在一定范围内，因此，除了模拟量外，数字量的顺序控制也非常重要，这些设备与各种机电设备同时工作，并对转动设备（泵，风扇，压缩机等）启/停和阀门的开/关进行控制，DCS系统完全能够满足石油化工行业各种复杂控制的功能要求。DCS控制系统具有安装方便，安全可靠的性能，易于使用的人机界面，易于使用和维护，易于扩展和升级等特点，符合工业控制的要求。因此，DCS系统对安全管理具有很大的促进作用。

2 DCS系统施工过程中常见的问题

2.1运行不稳定

DCS系统在目前的施工运行中日臻完善，系统的可靠性和安全性得到了一定的保障，但是，不同的DCS系统的稳定性差别很大，其差别原因也有很多种，主要原因还是前期准备、数据库分配、硬件配置和数据组态等。DCS系统的前期准备主要依托主设备设置完好基础上的系统输入工程，系统输入的数据必须与DCS系统数据库的要求匹配，但一些厂家为了节约资源，经常不去研究数据的选择问题，而是采取随意取用其他类型的数据输入其中，这种随意套用不仅侵犯了别人的权利还降低了数据库的稳定性。数据库分配的问题主要源于控制器的局限性，这种局限性体现在为了确保系统的安全性，大量使用硬接线，在增加系统输入输出点的同时，还增加了系统的故障点，加重了网络负荷，降低运行的稳定性。硬件配置是数据库完成配置后信号分散的主要过度场所，但某些DCS运营商为了降低成本会不严格按照规定进行配置，忽略实际情况，最后导致每个控制点的备用通道缺乏，可能会挤在了一个点上，从而减少了通信的安全性和稳定性。至于数据组态操作，DCS系统需要科学设计的数据组态和正规设计图纸，当DCS厂商不重视这个问题时，往往会引发系统编号混乱，缺乏统一的规范也增加了检修人员的工作难度，成为运行过程中的不稳定因素。

2.2强弱电混合对系统的破坏性

强弱电混合对DCS系统会造成一定的破坏性，这种破坏性起源于电源和接地系统环境。电源对于DCS的运行至关重要，加强DCS运行的效率首先需要确保电源运行的抗干扰性，很多厂商为了增加电源的抗干扰能力，通常会采取缩小电源体积的举措，体积减小的电源产生的热量也会增加，当冷却风扇的降温作用失去效用时，会增强系统的破坏性。接地系统的质量相差程度直接影响地线的连接程度，地线的连接不当容易导致信号偏差等问题。

3 DCS系统中的施工措施

3.1电源要求可靠

电源连接的稳妥与否直接影响电源的可靠性，为了提高系统工作的可靠性，一般采取四级供电方式：在整个系统中，采用大功率工具进行电源的集中供电;到了现场操作站和控制站中，采用分区供电的方式;对于专用存储器模件可以使用备用电池供电的方式;最后还需设置备用蓄电池供电系统。四级供电在电源安装之际便要嚴格按照设计要求进行，在安装过程中为了详细区分供电的等级问题还需工作人员进行反复的调整，保证四级供电装置在供电时是处于方便切换的状态，同时注意保险管是安全无误的，所以安装符合相关规定。

3.2防止强弱电混合对系统的破坏

强弱电混合的破坏作用对于系统的伤害性较大，DCS系统在安装过程中正确的接地处理可以有效控制强弱电混合的出现频率。在电源接地过程中，要严格掌控电源的选择，需先对电源运行进行测试，使得电源接地的方式为最佳方式;注意电源的定期切换模式，虽然为了供电的稳妥，一般DCS系统工程的供电会采取四级供电模式，不过四级供电的切换必须确保是方便进行的，若是电源定期切换状态的转换问题不大，还需注重电源温度的保持，过高的温度会损害整个系统运行，因而冷却风扇的安装必不可少，在电源进行工作时，冷却风扇的工作不能暂停。除了电源本身的维护措施，施工队伍在施工之际还要关注接地系统的运转情况。首先做好环境排查，严格按照DCS系统的要求选好接地位置，设置接地地点，开始施工;施工时不可随意更改图纸和数据，对于施工工艺的遵循必须是严格按照国家规定的流程进行，不能因为施工工艺的缺陷妨碍整个系统的运行。在架设电缆之前，施工单位注意盘查盘踞与地的可靠绝缘和盘踞母线的接地检查，确保无误后便是电缆的铺设工作。

结束语

DCS集散控制系统作为化工生产的神经网络，是工艺操作人员的“大脑”，DCS系统的可靠性、稳定性显得尤为重要，可靠性、稳定性又是以安全性作为前提保证，只有DCS系统的安全、稳定运行，工艺人员才能正常操作，才能保证工艺生产的“安、稳、长、满、优”运行。

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