2.2DCS系統硬件集成和現場安裝安全
這主要包括DCS系統的機柜、操作臺及走線槽盒的安裝,通訊系統、供電系統、I/O信號系統及接地系統等的安裝和其它輔助設備的安裝。
(1)機柜安裝:常規施工中,對于要求有兩個接地的DCS系統,其安全地實際上是在室內(機柜底座)和室外(安全地接地樁)兩端接地;對于只要求有一個接地的DCS系統,其安全地和系統地實際上是在室內(機柜底座)和室外(安全地接地樁)均兩端接地。由于在室內與室外間存在的一個電勢差,從而造成系統接地的不穩定性。對于只要求有一個接地的DCS系統,DCS系統的信號基準實際上始終處于一個不穩定的狀態。當然,由于電勢差可以忽略,根據實際實踐,一般不會對系統的安全造成威脅。但當系統存在無法解釋的異常問題時,應著重考慮接地問題。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使系統將無法正常工作。接地系統混亂對系統的干擾主要是各個接地點電位分布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環路電流,影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當發生異常狀態如雷擊時,地線電流將更大。
(2)槽盒安裝:槽盒的使用主要保證電纜屏蔽隔離以避免造成信號干擾。因此,一般要鋪設信號(包括通訊線纜的24V以下直流信號或供電)和供電(220V交流)兩種槽盒。對于220V交流供電一定保證電線在通過彎頭或三通避免損傷電線絕緣外皮。對于大規模的裝置,由于I/O電纜太多槽盒鋪設可能會畫蛇添足,影響電纜鋪設。所以,具體是否或如何鋪設走線槽盒,應根據實際裝置規模和機房設計情況靈活掌握,不可一概而論。
(3)通訊網絡系統:系統配線應包括由DCS供貨商提供的專用通訊、電源、信號電線電纜及接地線和由設計部門提供的供電(包括220V交流供電線纜和24V直流配電線)、信號和接地系統線纜。
通訊網絡電纜都由供貨商提供,在安裝時應根據系統要求網絡電纜的走線位置和走線方向,避免外界觸碰應沿機柜拐角走線,避免與供電線(特別是220V交流無屏蔽線)平行走線,冗余網絡的A、B纜應分別布置并相隔一定距離;對于網絡接頭有特殊力矩要求的應按照要求施工,網絡屏蔽線必須連接正確。應對網絡全程進行屏蔽,最起碼也要使用塑料管進行防水防鼠保護。
(4)供電系統:包括220V交流供電線纜和24V直流配電線。應使用槽盒或單獨穿管走線,避免與信號線平行布線(特別是220V交流供電線)。壓線應保證質量,線芯毛刺應剪除以避免短路。
(5)I/O信號:信號線的屏蔽應接地以避免干擾,但必須只有一端接地。
(6)地線:應根據系統要求配置。對于在安全柵上進行4~20mA→1~5V轉換的系統,安全柵的信號接地應特別關注。因為,信號參考地的俘空有可能導致整個相關系統信號的失效。
三、維護安全:日常維護及檢修時的安全考慮
這主要包括日常維護巡檢、備品備件的儲備、故障發生后的及時處理
3.1日常維護
為保證DCS正常運行,系統要有一個良好的運行環境,這主要體現在機房內的環境溫度范圍和空氣清潔程度。DCS系統的最佳工作溫度應保持在23±2℃范圍內。空氣潔凈可以避免產生通風不暢,帶來散熱設備特別是大容量電源和CPU卡件等設備表面溫度超高而造成系統斷電及由于靜電引起各個卡件的異常工作。為此,日常點檢應重點檢查空調、電源設備及風扇,卡件的運行狀況,定時清掃加濕器。通過查看狀態指示是否正常、電源和風扇運行有無異常聲音、提前發現設備可能存在的故障隱患并及時采取措施,避免事故的發生。
3.2系統組態修改
在系統運行過程中,盡量避免大量的組態修改。能在操作站上修改的,在操作站上改,并對控制器進行存盤或同時在工程師站修改存盤,避免以后下裝后出現數據庫內容不匹配。由于某些原因必須進行系統組態修改并下裝后,應及時進行系統備份,以避免在硬盤故障不能恢復時出現的控制器實時數據庫與工程師站備份數據庫不一致,從而造成操作混亂。在開工期間一定不能做離線下裝。
3.3備品備件的儲備
根據維護經驗,應該在系統定貨時訂購合適的備品備件種類和數量。但由于實際過程中,系統故障類型發生的不確定性有可能帶來備件儲備的不平衡問題。因此,在DCS系統維護過程期間根據實際的備品備件消耗情況隨時充實備品備件的儲備非常必要。但一般說來,各類型的電源設備、專用風扇和后備電池、控制器CPU卡、通訊卡、I/O卡,電子單元的控制卡,操作站專用鍵盤,顯示器等應必須保證至少不少于一個備件。尤其是硬盤,應該保證有系統啟動硬盤備份,避免由于系統啟動硬盤損害不能技術恢復而帶來整個系統的癱瘓。
3.4故障的及時處理
制定日常巡檢制度和檢查內容很重要。通過巡檢制度可以預見故障的發生,象系統主要設備和卡件可以通過系統報警狀態和各卡的運行燈狀態進行監視。對于空調設備的運行狀況,可以通過溫度計有儀表值班人員完成監視;對于電源、風扇設備通過異常的聲音來判斷。
在維護人員發現或接到系統故障信息后,應及時進行處理。對于可能影響整個系統安全的故障處理應有兩人以上協商處理,避免發生人為失誤。同時,防靜電手連等類似器械的使用是必須的,以防止損壞帶集成電路設備。
通過以上分析,上述三個方面,如果重視并處理好DCS系統的安全問題,避免人為造成的設備隱患,再加之DCS系統本身的高可靠性,DCS系統的安全必將有更可靠的保證,DCS系統的應用發展前景將一片光明。
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