提高石油化工裝置DCS控制系統運行周期方案探討

許喆

摘 要：目前大部分石油化工生產裝置采用DCS系統控制，提高DCS系統無故障運行周期是提高石油化工生產裝置安穩運行的前提。文章從管理、技術、維護保養與DCS系統發展等幾個方面對DCS系統長周期運行提出了對策，通過實施，在本單位生產中起到了明顯的作用。

關鍵詞：DCS系統；長周期運行；管理；技術；維護保養

中圖分類號：TP273+.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）28-0121-03

Abstract： At present， most petrochemical plants are controlled by DCS system. It is the premise to improve the stable operation of petrochemical plants to improve the fault-free operation period of DCS system. This paper puts forward some countermeasures for the long period operation of DCS system from the aspects of management， technology， maintenance and development of DCS system， which has played an obvious role in the production of the unit.

Keywords： DCS system； long-term operation； management； technology； maintenance

目前絕大部分石油化工裝置的控制系統均為DCS，提高控制系統的運行周期是保證生產裝置安穩運行的前提。根據DCS系統的特點，結合全員設備管理理論，對DCS系統實行全員設備管理。全員設備管理是指以提高設備的綜合效率為目標，建立以設備一生為對象的生產維修系統，由設備的規劃研究、使用、維修等各部門以及從企業領導人到一線工人都參加的，強調生產維修、保養的班組自主管理的設備管理方法。全員設備管理最重要的特點就是全員參加，即企業內部所有與設備有關的人員都來參與設備管理。

1 健全設備綜合管理保證體系

建立健全一套有力的保證體系是開展全員設備管理的關鍵和組織保證，這不僅依靠專業部門的保證，更要依靠網絡化的體系保證。

1.1 建立從上到下的網絡化管理體系

根據公司設備界面的劃分，DCS系統的運行主要由儀表專業負責的原則。儀表作業部成立了應對DCS系統突發事件的應急小組，同時應急小組也是DCS系統的管理小組。應急小組由作業部主任擔任組長，技術、設備和生產副主任擔任副組長，作業部技術組成員和維護班組的班長、技術員擔任小組成員。其目的在于對DCS系統的管理形成網絡化的管理體系，并同時擔負快速處理DCS等裝置緊急事件的任務。主要由班組技術員負責DCS系統日常管理和維護，班組其他職工負責對DCS系統的日常巡檢和對巡檢情況進行記錄。通過這種形式，形成了一套從作業部主任到班組職工人人參與的DCS管理網絡。

1.2 建立從下到上的匯報機制

班組職工在巡檢過程中如發現DCS系統出現故障會在第一時間通報給班長或技術員，班組能夠及時處理的由班組組織力量來解決問題，并將問題和處理方法以及處理結果通報給作業部技術組。遇到班組不能處理或出現威脅到裝置安穩運行的DCS系統故障時，由班長或技術員聯系作業部技術組，技術組會立即向作業部領導匯報。作業部會及時組織技術力量到現場協助班組解決問題，直到聯系廠家工程師到現場做技術支持。

通過建立網絡化管理體系和匯報機制，形成了一套有力的DCS系統管理網絡。可以保障DCS系統運行的平穩性、安全性好可靠性高并能夠及時、有效的解決DCS系統出現的各類故障。

2 建立健全各種規章制度

健全的規章制度是企業設備綜合管理的保證因素。根據公司設備管理制度制定的各項關于DCS及相關設備管理制度的要求，儀表作業部通過對各項規章制度的分解和細化，對形成了一套適合作業部特點的DCS管理制度及辦法。

作業部通過對公司設備管理制度的分解、細化先后制定了《機柜間管理辦法》《DCS管理制度》和《五定期維護保養制度》等與DCS系統管理相關的管理規定。作業部還明確要求進入DCS機柜間必須關閉手機，并按照《機柜間管理辦法》中的規定，建立了《機房盤后出入登記表》，要求除班組外的其他人員進入DCS機柜間必須登記并出示有效證件。班組建立了《DCS臺帳》，臺帳中包含DCS系統的基本資料、廠家型號、控制站參數表和操作站參數表等信息。還建立了《DCS故障處理及組態變更臺帳》，臺帳中包括了DCS系統中的所有組態更改信息。對于DCS系統的所有維修記錄在該臺帳中也進行了詳細的記錄。通過該臺帳，可以清楚的了解班組對DCS系統進行了哪些維修和組態變更，能夠及時掌握DCS系統故障的類型和故障點存在的部位，為DCS主動維修和備件儲備以及系統的技術改造提供了依據。

在貫徹執行DCS設備綜合管理工作中，遇到管理問題，就按規章制度辦，解決技術問題，就按技術規范和標準辦。由于建立了DCS系統管理規章制度和有效的指揮管理體系，使DCS系統的計算機系統利用率、硬件完好率和軟件投用率一直在100%；硬件故障率為零，為裝置長周期運行提供了可靠的保障。

3 強化DCS設備維護維修管理

班組對DCS系統采取系統化的維修方法和措施。在使用過程中，實行以日常檢查、定期維護保養和計劃維修為基本內容的預防維修；發生故障時，針對故障發生的原因采取“改善維修”，以防止同類故障再次發生。

3.1 嚴格巡回檢查制度，發現DCS系統故障及時處理

班組嚴格按巡回檢查制度對DCS系統例行每天3次巡檢，時間分別為8：00、14：00和20：00。巡檢內容包括機柜間的溫度、濕度是否符合要求；DCS操作站、控制站機柜的各個散熱風扇工作是否正常；DCS控制器及I/O卡件、電源模塊和通信網絡等設備的狀態是否良好；同時檢查與DCS系統相關機柜的工作情況。每次巡檢后，都將檢查結果記錄在相關的記錄本中。通過落實巡檢制度，能夠及時發現DCS系統中存在的問題，如對于控制器或冗余I/O卡件發生故障后，操作人員從操作畫面中不能發現，必須通過對卡件的檢查才能發現問題。班組職工在巡檢過程中已經發現過此類故障，并及時、穩妥的排除了故障。

3.2 堅持DCS系統的日常保養和維護

班組在日常工作中，深入貫徹執行《五定期維護保養制度》，在每年的年初制定“五定期”計劃，按月實施。班組職工每月對DCS的機柜和操作站機柜的過濾網進行清洗、更換，對DCS系統的整體運行情況進行一次系統檢查。并將維護、檢查結果在“五定期”記錄本上進行記錄。通過定期對系統進行檢查、維護，保證了DCS系統處于一個良好的工作環境中，減少系統發生故障幾率。作業部管理人員會不定期對“五定期”的實施情況進行檢查，并納入作業部的一體化考核中進行獎懲。

3.3 利用生產裝置大檢修機會對DCS系統全面點檢和系統維修

裝置大檢修期間，作業部與班組一同對DCS系統的所有I/O卡件做全面檢查，對每塊卡件的每個通道逐一加標準信號進行校驗，對校驗出有問題的卡件進行更換。對DCS的控制器、I/O卡件、電源模塊和操作站進行清掃和除塵處理。對電源模塊的輸出電壓進行檢測，發現有輸出電壓不符合要求的模塊就進行維修、調壓或者更換。

3.4 實行DCS設備的故障修理和改善修理

依據巡檢和工藝人員反映的情況實行故障處理，哪個部位有問題就及時處理，不斷的改善處理方法，并通過各種手段、措施避免故障重復出現。通過對DCS系統的研究，解決系統固有的缺陷，提高系統的可靠性和長周期運行的穩定性。例如，班組技術人員通過對系統的全面了解并結合在同類DCS系統中發生的故障，發現了一個DCS系統的供電隱患。雖然系統對控制器和I/O卡件的供電采用冗余的方式，但由于設計存在一定的問題，一個電源模塊發生故障后，強大的沖擊電流會造成另一個電源模塊的供電開關跳閘。而且從電源柜到DCS機柜的供電線路只有一路，一旦供電開關損壞，就會造成DCS系統掉電，從而引起生產裝置非計劃停車，后果非常嚴重。作業部及時組織技術力量，對DCS系統的供電進行了評估，制定了治理方案。通過與廠家公司工程師的溝通，改造方案得到了廠家的認可。即將原有的電源柜到DCS機柜一路供電改為雙路供電，并分別對兩個電源模塊進行供電；將電源模塊對控制器的供電改為每個模塊分別對一臺控制器供電。利用大檢修的機會實施了改造計劃。

通過實施對DCS系統的計劃預防維修和設備的故障修理，建立了一種完善的維修與保養密切結合的維修管理體制。這種制度實施以來，減少了DCS系統的故障及維修次數，提高了系統運行的穩定性、安全性。

4 加快DCS系統技術改造和升級

通過對日常巡檢發現的問題和《班DCS故障處理及組態變更臺帳》記錄的匯總，以及將在正常生產中不能解決的問題全部集中在一起，全面掌握DCS系統在當前的運行狀況和存在的問題，利用檢修機會進行徹底解決或進行系統技術改造。

由于DCS系統及計算機技術不斷升級，操作站面臨著操作系統落后，新機型不支持老的操作系統的問題，定期對DCS系統升級是必要的。通過升級，能夠解決原系統中存在的不穩定因素，解決操作站老化、無備件，系統運行不穩定，歷史記錄不完整等問題；排除了困擾DCS系統長周期運行的技術難題；優化操作畫面，解決了操作站有故障不能在新計算機上安裝軟件的問題，提高了系統的穩定性和可靠性。

5 做好全員教育和培訓

為了更好的完成DCS系統維護的需要，必須對班組職工做好培訓工作，使職工在知識、技術水平上有所提高。培訓的方式有兩大類：在職培訓和脫產培訓。

5.1 在職培訓

DCS系統的培訓工作，主要由班組技術員完成，不同職工采取不同的培訓方式。

對于新入班組的技術員采取師帶徒的方法，由現任的班組技術員任師傅對其進行重點培訓。培訓內容主要有：DCS的相關知識、系統的硬件結構、DCS網絡構成、系統組態、故障處理等。以便新技術員能盡快掌握DCS的系統維護和故障處理方法。作業部每季度對新技術員進行一次考核，與其進行培訓方面的交流，掌握培訓需求，在以后的培訓中增加新內容。

對于班組老職工結合成年人的特點，貫徹成人學習原理。讓班組職工邊干邊學，運用事例吸引其注意力，激發職工的學習興趣。班組每月進行兩次講課，內容包括理論講解和實際操作。平時遇到DCS系統發生故障時，也會針對故障處理的方法進行講解。對于班組職工的培訓內容主要有：DCS的相關知識，系統結構和一些其本故障的處理方法。結合工作中常遇到的問題開展培訓工作，使班組職工對DCS系統不再有神秘感，當系統出現故障時能穩妥的進行處理。

5.2 脫產培訓

作業部經常派出班組技術員和班組骨干參加作業部以外的DCS脫產學習。在脫產學習過程中，職工可以近距離的接觸到DCS系統，可以對DCS系統有一個全面了解，掌握系統的相關知識，還可以對DCS進行組態。通過這種學習方式，為班組培養了DCS系統維護和故障處理的骨干力量，使DCS系統的維護工作不只是依靠技術員來完成。

通過采取不同的培訓方式，提高了班組職工的知識水平和DCS系統維護的工作能力，使班組形成了一個從系統組態、維護到故障處理都能夠完成的強有力的工作團隊，為班組能夠維護好裝置的DCS系統提供了有力的保障。

6 結束語

通過對DCS系統實施全員設備管理，強化DCS系統的綜合管理，建立健全了各項規章制度及各項組織機構，開展了各項基礎管理工作，使DCS系統處于良好的工作狀態。通過技術改造，提高了DCS系統工作的穩定性和可靠性。通過加強技術培訓，造就了一支有力的DCS系統維護、維修力量。從而有力的保證DCS系統的長周期運行。該方法實施以來，DCS系統運行狀態良好，從未發生一起因DCS故障影響工藝正常生產事件，為裝置的長周期運轉提供有力的保障。

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