淺談DCS操作員權(quán)限配置存在的問題與對策

常想

福建天辰耀隆新材料有限公司 福建 福州 350309

概述

福建天辰耀隆新材料有限公司年產(chǎn)20萬噸己內(nèi)酰胺項目熱電站和化工生產(chǎn)裝置采用國產(chǎn)和利時DCS集散控制系統(tǒng)，硬件采用和利時SM系列模塊和端子，軟件使用的是HOLLiAS MACS V6.5.2+SP1，MACS是集成在HOLLiAS中的分布式控制系統(tǒng)，它是HOLLiAS的基礎(chǔ)子系統(tǒng)，所有從現(xiàn)場來的數(shù)據(jù)都匯聚于此。MACS支持OPC和ModBus協(xié)議，來與第三方控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。上位機(jī)通過和利時自主開發(fā)的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議與下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。下位機(jī)通訊采用Profibus-DP總線，同時支持HART總線[1]。

HOLLiASMACS V6.5.2的主要節(jié)點(diǎn)包括工程師站、操作員站、現(xiàn)場控制站、歷史站、主控單元、I/O模塊等。其中在操作員站上運(yùn)行的軟件是HOLLiAS MACS系統(tǒng)專用實(shí)時監(jiān)控軟件操作員在線，運(yùn)行在多任務(wù)操作系統(tǒng)中，該軟件包含的任務(wù)主要有流程圖、報警、日志、趨勢、總貌、報表、控制分組、參數(shù)成組、控制調(diào)節(jié)、系統(tǒng)管理等功能。操作員站監(jiān)控軟件操作員在線是最直接和最重要的人機(jī)交互界面，支持專用的工業(yè)鍵盤、打印機(jī)等外部設(shè)備，具體系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 HOLLiAS MACS系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

1 操作員權(quán)限配置存在的問題

DCS上位機(jī)普通操作員所擁有的一些權(quán)限可以在和利時工程總控軟件中進(jìn)行常規(guī)配置，如擁有報警確認(rèn)、報警消音、域切換、報表打印等32項權(quán)限，但是無法配置AI模擬量報警值修改權(quán)限。和利時DCS上位機(jī)可以實(shí)現(xiàn)AI模擬量的四級報警，分別是模擬量低低限報警（LL）、模擬量低限報警（L）、模擬量高限報警（H）、模擬量高高限報警（HH）[2]，這些工藝報警值在生產(chǎn)過程中不允許操作員進(jìn)行在線修改。我公司通常把低低限或者高高限報警值作為聯(lián)鎖值來參與聯(lián)鎖控制，在這種情況下操作員若修改報警值就等于修改了聯(lián)鎖值，可能會導(dǎo)致緊急情況下無法聯(lián)鎖停車，給公司安全生產(chǎn)帶來重大隱患。但是這個操作員可以修改報警值的權(quán)限是在軟件開發(fā)時就存在的，和利時在其HOLLiAS MACS V6.5.2軟件使用手冊AI模擬量輸入功能塊說明中給出表1的相關(guān)權(quán)限說明。

表1 AI模擬量點(diǎn)詳細(xì)面板限值報警參數(shù)權(quán)限設(shè)定

表1中的0代表具有監(jiān)視權(quán)限，1代表具有監(jiān)視和修改權(quán)限。從表1可以看到操作員權(quán)限可以修改限值報警死區(qū)ALMDB、報警低低限LL、報警低限L、報警高限H和報警高高限HH。生產(chǎn)運(yùn)行中工藝操作員若私自更改報警值，將給公司的安全生產(chǎn)帶來重大隱患。

2 實(shí)踐中可行的對策

針對和利時DCS操作員可以修改報警值這一重大缺陷的解決方案有多種，第一種是聯(lián)系和利時軟件開發(fā)部門告訴其軟件存在的缺陷，讓其盡快升級軟件。這種方案耗時長，即使軟件開發(fā)出來，在生產(chǎn)中也無法進(jìn)行軟件升級工作，只能等到公司大檢修才有可能實(shí)施。第二種方案是通過修改軟件的相關(guān)配置文件來解決這一問題。如何找到控制操作員修改報警值權(quán)限文件是首先需要攻破的難題，若找不到對應(yīng)的配置文件，則后續(xù)工作無法開展。通過一系列的不斷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這個配置文件在工程師站項目文件夾下“PinDetailFiles”的子文件夾“ShowFiles”里。在“ShowFiles”文件夾里有個PFAI.ini文件，這個文件是控制監(jiān)視員、操作員、值班長和工程師修改AI報警值的權(quán)限文件。在PFAI.ini文件里我們找到如下信息：

其中，HH代表報警高高限，AH代表報警高限，AL代表報警低限，LL代表報警低低限。[PERMISSION|1,1,1,1]中的數(shù)字從左到右依次代表監(jiān)視員、操作員、值班長和工程師對應(yīng)的權(quán)限，0代表無權(quán)限，1代表有權(quán)限。把操作員位置上的“1”改為“0”,這樣操作員就不具有修改報警值的權(quán)限了。修改后的情況如下：

修改完成后開始在和利時工程總控軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)編譯，編譯完成后下裝主歷史站和從歷史站，生效時先生效從歷史站數(shù)據(jù)，生效完成后切換主從歷史站，把主歷史站變成從歷史站，繼續(xù)生效從歷史站數(shù)據(jù)。待主從歷史站數(shù)據(jù)生效完成后把系統(tǒng)配置文件下裝到各DCS操作員站，下裝完成后到各操作員站重新啟動操作員站操作員在線監(jiān)控軟件，重啟之后的操作員站操作員就不具有修改報警值的權(quán)限。

3 結(jié)束語

這種修改完全適用于和利時HOLLiAS MACS V6.5.2+SP1軟件，其他DCS控制系統(tǒng)可以參照類似的思路進(jìn)行摸索改造，只需在軟件端進(jìn)行修改，不存在安全問題，這項修改經(jīng)過多次試驗(yàn)已經(jīng)比較成熟，已在我公司化工裝置區(qū)和熱電站全面投入使用，截至目前未出現(xiàn)過任何問題，為公司生產(chǎn)的安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運(yùn)行做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。