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淺談DCS系統的安全

  
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  地線:應根據系統要求配置。
  端頭選擇:交流配電、接地、多路設備24VD供電宜選用O型連接,以提高連接質量。I/O接線及現場變送器單路供電,宜選用Y型或一型供電,以方便拆接維護。另外,端頭的壓接質量應保證。在不使用管狀(如威德米勒)的時候應格外重視。剝線長度及壓線鉗選擇應與適合使用的端頭,壓接時應特別注意避免壓到絕緣部分,多余的裸線應剪除,以避免搭接其他金屬。
 ?、式M態配置:裝置回路的I/O組態定義數量不應超過系統提供的同類型卡件最大I/O容量的80%,依此來確定系統I/O卡件配置數量,這將給未來的組態調整帶來方便。另外,為方便系統運行過程中I/O組態的增加的不便,可以考慮將部分備用通道分別組態為臨時回路,需要時可以隨時使用。
 ?、俗酉到y或節點配置:系統配置應盡量不大于系統允許最大配置的60%,控制系統冗余設計應盡量使用卡件箱箱間冗余配置或機柜內冗余配置,機柜間的線纜盡量減少。備用的卡件或設備數量應不少于20%(包括上面提到的不易采購的電源,風扇等專用設備)。
  ⑻機柜的選擇與布置:一般選擇標準機柜800X800X2200,但應在考慮不同系統安全要求的前提下,根據相臨機柜走線的要求來確定是否選擇相應側板(應考慮減少側板后的機柜寬度)。機柜布置應便于施工、維護,狀態指示或報警指示等應便于監視,機柜應避免陽光直射。
  ⑼操作臺及輔助操作臺布置:操作臺面及臺下擋板的踢腳線以下應考慮防護,避免雜物進入操作臺內部。布置應以美觀大方為基礎,盡量考慮方便操作人員操作。特別是輔助操作臺位置,應與相應操作崗位相臨。操作臺應避免陽光直射和CRT反光影響操作等問題,這些應與機房設計相結合。
  
  2。集成安全:DCS系統硬件集成和現場安裝時的安全考慮。
  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,其它輔助設備的安裝。
  ⑴機柜安裝:按照標準,機柜底板應使用絕緣材料和絕緣螺栓緊固在機柜底座,以保證系統安全地的單獨接地。但我們常規施工由于此種方法實現較困難,一般沒有絕緣隔離。因此,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(可大可小),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。
  ⑵操作臺安裝:操作臺一般可以不作安裝固定,但操作臺之間應通過連接件連接。
  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交流供電有時也可以考慮使用鍍鋅管架空安裝,但這時應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。
 ?、韧ㄓ嵕W絡系統:系統的通訊網絡電纜都由供貨商提供,在安裝時應注意網絡電纜的走線位置和走線方向,為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,盡量在機柜內部布線;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。有條件的話,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。
  ⑸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)。連接線鼻子應使用O型,壓線應保證質量,線芯毛刺應剪除以避免短路。
  ⑹I/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。
 ?、说鼐€:線鼻子應選用O型。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。
  ⑻其它設備:包括輔助操作臺、ESD等。

  3.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檢查、備品備件的儲備、故障發生后的及時處理:
  ⑴日常維護:為保證DCS正常運行,前提是系統有一個合乎要求的運行環境,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??諝鉂崈艨梢员苊猱a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或宕機。為此,日常點檢應重點檢查空調設備、電源設備及風扇(包括電源內部風扇)的運行狀況,定時清掃過濾網設備。通過眼看(看狀態指示是否正常)、耳聽(聽電源和風扇運行有無異常聲音)、手模(觸摸電源表面確認溫度是否異常),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。
  ⑵系統組態修改:在系統運行過程中,盡量避免組態修改。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匹配問題,從而帶來數據庫拒絕修改的嚴重后果,這時就只能通過離線下載解決了。
 ?、莻淦穫浼膬洌焊鶕嗤珼CS系統的維護經驗和常規情況,應該在系統定貨時訂購合適的備品備件種類和數量。但是,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、I/OLINK卡、外設卡、I/O卡特別是控制卡、操作站CPU卡、專用顯示器等應必須保證至少不少于一個備件。應特別關注的是專用系統硬盤,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。
 ?、裙收系募皶r處理:這牽扯到日常點檢的周期和時間問題。由于現在多數執行的是每個正常工作日一次點檢的要求,這就存在法定休息日的24小時和48小時內的點檢維護死區。因此,死區時間系統的安全監護必須通過操作人員的協助完成。象系統主要設備和卡件可以通過系統報警狀態進行監視。對于空調設備的運行狀況,可以通過溫度計有操作人員間接完成監視;而對于電源、風扇設備將無法完成監視,因此,維護人員可以嘗試將某些配備外接觸點報警的設備通過數字I/O的形式引如DCS系統,建立單獨的監視畫面由操作人員進行監視。
  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,防靜電手鐲等類似器械的使用是必須的,以防止損壞帶集成電路設備。
  可以這樣說,只要在以上三個環節重視并處理好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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