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安全管理網(wǎng)

淺談DCS系統(tǒng)的安全

  
評(píng)論: 更新日期:2011年12月21日

  地線:應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)要求配置。
  端頭選擇:交流配電、接地、多路設(shè)備24VD供電宜選用O型連接,以提高連接質(zhì)量。I/O接線及現(xiàn)場(chǎng)變送器單路供電,宜選用Y型或一型供電,以方便拆接維護(hù)。另外,端頭的壓接質(zhì)量應(yīng)保證。在不使用管狀(如威德米勒)的時(shí)候應(yīng)格外重視。剝線長(zhǎng)度及壓線鉗選擇應(yīng)與適合使用的端頭,壓接時(shí)應(yīng)特別注意避免壓到絕緣部分,多余的裸線應(yīng)剪除,以避免搭接其他金屬。
 ?、式M態(tài)配置:裝置回路的I/O組態(tài)定義數(shù)量不應(yīng)超過系統(tǒng)提供的同類型卡件最大I/O容量的80%,依此來確定系統(tǒng)I/O卡件配置數(shù)量,這將給未來的組態(tài)調(diào)整帶來方便。另外,為方便系統(tǒng)運(yùn)行過程中I/O組態(tài)的增加的不便,可以考慮將部分備用通道分別組態(tài)為臨時(shí)回路,需要時(shí)可以隨時(shí)使用。
 ?、俗酉到y(tǒng)或節(jié)點(diǎn)配置:系統(tǒng)配置應(yīng)盡量不大于系統(tǒng)允許最大配置的60%,控制系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使用卡件箱箱間冗余配置或機(jī)柜內(nèi)冗余配置,機(jī)柜間的線纜盡量減少。備用的卡件或設(shè)備數(shù)量應(yīng)不少于20%(包括上面提到的不易采購(gòu)的電源,風(fēng)扇等專用設(shè)備)。
 ?、虣C(jī)柜的選擇與布置:一般選擇標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜800X800X2200,但應(yīng)在考慮不同系統(tǒng)安全要求的前提下,根據(jù)相臨機(jī)柜走線的要求來確定是否選擇相應(yīng)側(cè)板(應(yīng)考慮減少側(cè)板后的機(jī)柜寬度)。機(jī)柜布置應(yīng)便于施工、維護(hù),狀態(tài)指示或報(bào)警指示等應(yīng)便于監(jiān)視,機(jī)柜應(yīng)避免陽(yáng)光直射。
  ⑼操作臺(tái)及輔助操作臺(tái)布置:操作臺(tái)面及臺(tái)下?lián)醢宓奶吣_線以下應(yīng)考慮防護(hù),避免雜物進(jìn)入操作臺(tái)內(nèi)部。布置應(yīng)以美觀大方為基礎(chǔ),盡量考慮方便操作人員操作。特別是輔助操作臺(tái)位置,應(yīng)與相應(yīng)操作崗位相臨。操作臺(tái)應(yīng)避免陽(yáng)光直射和CRT反光影響操作等問題,這些應(yīng)與機(jī)房設(shè)計(jì)相結(jié)合。
  
  2。集成安全:DCS系統(tǒng)硬件集成和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)的安全考慮。
  這主要包括DCS系統(tǒng)的機(jī)柜、操作臺(tái)及走線槽盒的安裝,通訊系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、I/O信號(hào)系統(tǒng)及接地系統(tǒng)等的安裝,其它輔助設(shè)備的安裝。
  ⑴機(jī)柜安裝:按照標(biāo)準(zhǔn),機(jī)柜底板應(yīng)使用絕緣材料和絕緣螺栓緊固在機(jī)柜底座,以保證系統(tǒng)安全地的單獨(dú)接地。但我們常規(guī)施工由于此種方法實(shí)現(xiàn)較困難,一般沒有絕緣隔離。因此,對(duì)于要求有兩個(gè)接地的DCS系統(tǒng),其安全地實(shí)際上是在室內(nèi)(機(jī)柜底座)和室外(安全地接地樁)兩端接地;對(duì)于只要求有一個(gè)接地的DCS系統(tǒng),其安全地和系統(tǒng)地實(shí)際上是在室內(nèi)(機(jī)柜底座)和室外(安全地接地樁)均兩端接地。由于在室內(nèi)與室外間存在的一個(gè)電勢(shì)差(可大可?。瑥亩斐上到y(tǒng)接地的不穩(wěn)定性。對(duì)于只要求有一個(gè)接地的DCS系統(tǒng),DCS系統(tǒng)的信號(hào)基準(zhǔn)實(shí)際上始終處于一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)然,由于電勢(shì)差可以忽略,根據(jù)實(shí)際實(shí)踐,一般不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的安全造成威脅。但當(dāng)系統(tǒng)存在無法解釋的異常問題時(shí),應(yīng)著重考慮接地問題。
 ?、撇僮髋_(tái)安裝:操作臺(tái)一般可以不作安裝固定,但操作臺(tái)之間應(yīng)通過連接件連接。
  ⑶槽盒安裝:槽盒的使用主要保證線纜屏蔽隔離以避免造成信號(hào)干擾。因此,一般要鋪設(shè)信號(hào)(包括通訊線纜的24V以下直流信號(hào)或供電)和供電(220V交流)兩種槽盒。對(duì)于220V交流供電有時(shí)也可以考慮使用鍍鋅管架空安裝,但這時(shí)應(yīng)一定保證電線在通過彎頭或三通避免損傷電線絕緣外皮。但對(duì)于大規(guī)模的裝置,由于I/O電纜太多槽盒鋪設(shè)可能會(huì)畫蛇添足,影響電纜鋪設(shè)。所以,具體是否或如何鋪設(shè)走線槽盒,應(yīng)根據(jù)實(shí)際裝置規(guī)模和機(jī)房設(shè)計(jì)情況靈活掌握,不可一概而論。
 ?、韧ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)電纜都由供貨商提供,在安裝時(shí)應(yīng)注意網(wǎng)絡(luò)電纜的走線位置和走線方向,為避免外界觸碰應(yīng)沿機(jī)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,盡量在機(jī)柜內(nèi)部布線;冗余網(wǎng)絡(luò)的A、B纜應(yīng)分別布置并相隔一定距離;對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接頭有特殊力矩要求的應(yīng)按照要求施工;網(wǎng)絡(luò)屏蔽線必須連接正確。有條件的話,應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)全程進(jìn)行屏蔽,最起碼也要使用塑料管進(jìn)行防水防鼠保護(hù)。
  ⑸供電系統(tǒng):包括220V交流供電線纜和24V直流配電線。應(yīng)使用槽盒或單獨(dú)穿管走線,避免與信號(hào)線平行布線(特別是220V交流供電線)。連接線鼻子應(yīng)使用O型,壓線應(yīng)保證質(zhì)量,線芯毛刺應(yīng)剪除以避免短路。
 ?、蔍/O信號(hào):信號(hào)線的屏蔽應(yīng)接地以避免干擾,但必須只有一端接地。
  ⑺地線:線鼻子應(yīng)選用O型。對(duì)于在安全柵上進(jìn)行4-20mA→1-5V轉(zhuǎn)換的系統(tǒng),安全柵的信號(hào)接地應(yīng)特別關(guān)注。因?yàn)椋盘?hào)參考地的俘空有可能導(dǎo)致整個(gè)相關(guān)系統(tǒng)信號(hào)的失效。
  ⑻其它設(shè)備:包括輔助操作臺(tái)、ESD等。

  3.維護(hù)安全:日常維護(hù)及檢修時(shí)的安全考慮:
  這主要包括日常維護(hù)檢查、備品備件的儲(chǔ)備、故障發(fā)生后的及時(shí)處理:
  ⑴日常維護(hù):為保證DCS正常運(yùn)行,前提是系統(tǒng)有一個(gè)合乎要求的運(yùn)行環(huán)境,這主要體現(xiàn)在機(jī)房?jī)?nèi)的環(huán)境溫度范圍和空氣清潔程度。DCS系統(tǒng)的最佳工作溫度應(yīng)保持在23±2℃范圍內(nèi)??諝鉂崈艨梢员苊猱a(chǎn)生通風(fēng)不暢,帶來散熱設(shè)備特別是大容量電源和CPU卡件等設(shè)備表面溫度超高而造成系統(tǒng)斷電或宕機(jī)。為此,日常點(diǎn)檢應(yīng)重點(diǎn)檢查空調(diào)設(shè)備、電源設(shè)備及風(fēng)扇(包括電源內(nèi)部風(fēng)扇)的運(yùn)行狀況,定時(shí)清掃過濾網(wǎng)設(shè)備。通過眼看(看狀態(tài)指示是否正常)、耳聽(聽電源和風(fēng)扇運(yùn)行有無異常聲音)、手模(觸摸電源表面確認(rèn)溫度是否異常),提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的故障隱患并及時(shí)采取措施,避免事故的發(fā)生。
 ?、葡到y(tǒng)組態(tài)修改:在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,盡量避免組態(tài)修改。由于某些原因必須進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)修改并下裝后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)備份,以避免在硬盤故障不能恢復(fù)時(shí)出現(xiàn)的控制器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與工程師站備份數(shù)據(jù)庫(kù)不匹配問題,從而帶來數(shù)據(jù)庫(kù)拒絕修改的嚴(yán)重后果,這時(shí)就只能通過離線下載解決了。
  ⑶備品備件的儲(chǔ)備:根據(jù)相同DCS系統(tǒng)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)情況,應(yīng)該在系統(tǒng)定貨時(shí)訂購(gòu)合適的備品備件種類和數(shù)量。但是,由于實(shí)際過程中,系統(tǒng)故障類型發(fā)生的不確定性有可能帶來備件儲(chǔ)備的不平衡問題。因此,在DCS系統(tǒng)維護(hù)過程期間根據(jù)實(shí)際的備品備件消耗情況隨時(shí)充實(shí)備品備件的儲(chǔ)備非常必要。但一般說來,各類型的電源設(shè)備、專用風(fēng)扇和后備電池、控制器CPU卡、I/OLINK卡、外設(shè)卡、I/O卡特別是控制卡、操作站CPU卡、專用顯示器等應(yīng)必須保證至少不少于一個(gè)備件。應(yīng)特別關(guān)注的是專用系統(tǒng)硬盤,應(yīng)該保證有系統(tǒng)啟動(dòng)硬盤備份,避免由于系統(tǒng)啟動(dòng)硬盤損害不能技術(shù)恢復(fù)而帶來整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。
  ⑷故障的及時(shí)處理:這牽扯到日常點(diǎn)檢的周期和時(shí)間問題。由于現(xiàn)在多數(shù)執(zhí)行的是每個(gè)正常工作日一次點(diǎn)檢的要求,這就存在法定休息日的24小時(shí)和48小時(shí)內(nèi)的點(diǎn)檢維護(hù)死區(qū)。因此,死區(qū)時(shí)間系統(tǒng)的安全監(jiān)護(hù)必須通過操作人員的協(xié)助完成。象系統(tǒng)主要設(shè)備和卡件可以通過系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。對(duì)于空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行狀況,可以通過溫度計(jì)有操作人員間接完成監(jiān)視;而對(duì)于電源、風(fēng)扇設(shè)備將無法完成監(jiān)視,因此,維護(hù)人員可以嘗試將某些配備外接觸點(diǎn)報(bào)警的設(shè)備通過數(shù)字I/O的形式引如DCS系統(tǒng),建立單獨(dú)的監(jiān)視畫面由操作人員進(jìn)行監(jiān)視。
  在維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)或接到系統(tǒng)故障信息后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。對(duì)于可能影響整個(gè)系統(tǒng)安全的故障處理應(yīng)有兩人以上協(xié)商處理,避免發(fā)生人為失誤。同時(shí),防靜電手鐲等類似器械的使用是必須的,以防止損壞帶集成電路設(shè)備。
  可以這樣說,只要在以上三個(gè)環(huán)節(jié)重視并處理好DCS系統(tǒng)的安全問題,避免人為造成的設(shè)備隱患,再加之DCS系統(tǒng)本身的高可靠性,DCS系統(tǒng)的安全必將有更可靠的保證,DCS系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展前景將一片光明。

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