浅谈DCS系统的安全.doc

书山有路勤为径学海无涯苦作舟。浅谈DCS系统的安全随着科学技术的迅猛发展企业的自动化水平也在不断的提高高科技的投入也越来越大。近十年以来在我国大型企业特别是流程行业作为现代企业自动化应用水平重要体现的dcs系统已经被广泛的应用。常规仪表向dcs系统的改进尽管在诸多优点但仍然有些需要dcs系统设计、施工及维护单位必须注意的问题：常规的电三型仪表基本上是真正的分散式结构一块表只负责一个输入或（和）输出当故障发生时只影响到一个输入或（和）输出信号。但dcs系统则不同尽管dcs系统秉承集中管理、分散控制的原则其控制或检测的最小单位为一个通道（即一个输入或（和）输出信号）但由于dcs系统的固有特性和较严格的环境条件势必将决定其故障发生时并不会如此简单如通讯故障、电源故障、电缆故障的发生可能要影响局部设备、部分装置乃至整个装置的操作安全。因此对于dcs系统的开发维护人员有必要加强对dcs系统安全问题的重视以期尽量避免或减少故障的发生确保服务装置的安全。根据多年的开发维护实践我认为dcs系统的安全从不外乎两个方面：软件和硬件。从软件上看主要包括系统软件、组态及开发的应用软件。由于现在常见的dcs系统如honeywell、yokogawa、foxboro、abb、fisher_rosment等公司在系统软件开发方面已经相当成熟其对应的组态软件也提供了完善的检验功能唯一可能存在问题的是使用系统提供的开发语言或工具（如梯形图、cl语言、tcl语言等）编制的顺序程序、联锁程序或其他应用程序。这部分问题的解决只要在测试时进行严格检查一般不会存在问题。在这里我想着重对硬件可能存在的安全问题进行以下分析和探讨：一般说来dcs系统的安全可以分三个方面（或阶段）来考虑：l设计方面安全2集成方面安全3维护方面安全1。设计安全：是指在设计部门和供应商进行系统初始配置时的硬件及环境设计考虑这是整个dcs系统安全的关键所在将直接影响到以下两个安全因素和未来dcs系统的正常运行。这其中包括：⑴环境设计：如dcs的操作室和机柜室的布局、地面样式或地板选择、墙壁类型、照明方式、地磁电磁干扰、隔断选择、隔音效果、空气洁净度保证、恒温、恒湿及通风设计等这其中应该着重强调的是恒温及通风设计。我们认为在保证dcs系统硬件环境温度在23±2℃的基础上可以尽量避免选择集中式空调或恒温恒湿空调以节约资金并减少空调维护难度。保证通风能力的原因是在满足机房空气洁净度要求的基础上进行新鲜空气的补充避免操作室内空气浑浊影响操作维护人员安全比较典型的设计可以考虑分体式空调加过滤换风机的配置方案。另外分体式空调的选择也很关键应选用进口或国产名牌产品并双机运行。当然在资金允许的情况下选择质量可靠的集中空调也未尝不可。但必须注意两个问题：一是空调出入风道的设计位置在考虑调节效果的基础上应避面正对机柜防止夏天冷凝水滴落到顶部开孔的机柜内部而带来设问题；二是由于机柜室有诸多热源应考虑机柜室与操作室的供冷供热的平衡问题。⑵供电及电源设计：ups的选择：应根据dcs系统的要求选择合适功率的upsups备用电池备用间可以根据系统满负荷工作30分钟来考虑。由于ups的故障不可避免因此ups类型应考虑能够在线更换避免更换或维修ups影响dcs系统的运行。对于重要装置应考虑双机热备但就现在的此类双机热备ups其同步常出现问题而影响后备切换。因此ups的选择应慎重。电源选择：包括220v交流分电盘和220v→24v（或12v、5v）电源。对于控制系统应保证交直流转换电源冗余冗余电源输出应通过肖特基二极管并接（除非源说明可以直接输出并接）并避免冗余电源由一个交流分电盘供电。一般说来此类电源的配置由dcs系统供货商提供但此时应注意要避免多个交流电源紧密布置而带来的散热效率不佳的设计布局同时向供货商要求提供的同类备用电源应不少于实际配置的20%（每种类型应至少有1个备件）。另外24vdc电源选择应考虑带故障报警输出功能并通过di卡件输入dcs进行实时检测报警；如果确实没有故障输出报警应考虑使用并接继电器的方式间接接入dcs完成。⑶通风及冷却设备选择：应保证整个系统所有设备的通风能力。特别是交直流电源设备、控制设备和大功率二极管。机柜的前后门应视内部实际设备的散热情况确定是否增加风扇等制冷设备。由于冷凝水问题应尽量避免使用顶部直接排风方式（特别是dcs系统机柜）而且机柜内部最好由提供温度检测报警。⑷过滤设备：在保证发热设备通风制冷的基础上应减少灰尘和腐蚀性气体进入机柜或设备。因此必须重视过滤网的使用。⑸系统配线：应包括由dcs供货商提供的专用通讯、电源、信号电线电缆及接地线和由设计部门提供的供电（包括220v交流供电线缆和24v直流配电线）、信号和接地系统线缆：系统配套通讯、供电、信号及