淺談程控系統的維護與管理
摘 要 分析了程控系統的運行現狀及存在的主要問題，并針對存在的問題提出了程控系統應用、維護和管理的意見與建議。
一、前言
蘭州石化公司煉油廠，從20世紀80年代后期開始，新建及改擴建裝置基本采用國內外先進的程控系統如DCS、PLC、ESD等，其中包括ABB、HONEYWELL、ROSEMOUNT、FOXBRO、OMRON、SIEMENS、北京和利時、浙大中控等知名企業的產品。隨著程控系統的日漸增多，在應用和管理中存在的問題也日漸突出，而應用和管理水平直接影響著裝置的正常生產和經濟效益，本文現就程控系統在蘭州石化公司煉油廠的應用、管理、維修方面談一點體會。
二、現狀分析
各個程控系統都具有技術先進，可靠性高，功能豐富，人機界面友好等特點，但其應用效果如何，能否發揮其應用的作用，并不完全取決于系統本身；系統的設計、組態、安裝、調試等也是決定系統應用狀況的關鍵因素，設計水平的高低，工程技術人員對控制對象特性的了解和掌握，以及系統功能的開發應用都直接影響著系統的應用水平。
在程控系統的應用和管理中存在的主要問題如下：
1. 正在使用的程控系統大多仍局限于簡單的PID控制，并沒有充分發揮系統功能，無法滿足那些在苛刻條件下運行或對產品質量有較高要求的生產過程的控制。造成這種現象的原因有：
（1）在程控系統的應用和維護中不重視開發能反映系統動態特性的數學模型。我們知道要完成復雜的過程控制功能，只有通過對系統動態特性的深入分析和研究及現代控制理論的應用，建立相對準確的數學模型，才能得到滿意的自動控制系統設計，確定系統參數，制定優化控制方案。一般來講，模型直接用于控制系統的話，控制要求愈高，模型精度要求也愈高。尤其對于過程的優化控制沒有模型就難以著手，模型精度要求也相應較高。但對于生產一線的使用和維護人員來說，完成上述工作的技術難度較大，同時管理層也對此缺乏足夠的重視，直接導致了程控系統應用的簡單化。
（2）缺少既具備過程控制專業知識和熟練掌握程控系統應用維護技能，同時又對工藝過程有較深了解的復合型人才。程控系統的應用維護人員專業知識的局限性，使其控制功能僅停留在保證裝置穩定生產的水平上。由于專業知識之間不能較好的銜接，工藝技術人員對工藝過程和反應機理的研究成果，即如何使裝置卡邊運行，如何獲得最大的收益率等，無法通過程控系統豐富的軟件功能變為現實，也是程控系統應用水平不高的原因。
（3）程控系統還具有良好的管理功能，技術上也不難實施，可實現車間級的管理計算。例如物料平衡、能量平衡計算，班組經濟核算，綜合統計等，但一些單位忽略了這些功能的發揮。
2.在程控系統的施工安裝過程中，施工單位不能嚴格按照施工規范施工，也給系統的使用維護留下了隱患，降低了系統的可靠性。比如，由于接地不當造成系統故障或運行不可靠的例子比比皆是。
3.DCS基礎管理工作薄弱。一些單位缺乏健全的DCS運行管理及維護管理制度，不能定期按規范和程序檢修，機房環境條件差，權限管理混亂，缺少備品配件或配置不合理，不能定期對程序進行備份。蘭煉目前DCS管理的情況已有所改進。
4.備品配件的供應問題突出。現有的程控系統，投用時間最長的已有十多年，加上國外產品更新換代周期短，故系統的備件供應與更新已逐漸成為企業所關注的一件大事。
三、針對程控系統應用、維護和管理的意見與建議
1.系統的選型
系統選型時，在充分考慮控制系統的技術先進性及可靠性的同時，應考慮選用國內和廠內業績較好，運行穩定可靠的主流機型，一是可獲得廠家較好的技術支持和服務；二是廠內維護人員的經驗豐富，無需多次培訓；三是與其他系統之間的備品配件可互換，節約維修費用。
2.系統的施工
程控系統的施工應嚴格按照國家及行業發布的相關標準和規程運行，重視施工中的質量管理，如停監點、必監點的驗收等，避免埋下隱患（我廠曾發生接地不符合要求影響系統運行的例子），影響日后系統的安全穩定運行。
3.建立健全控制系統的日常維護制度
為做好程控系統的日常維護和檢修工作，我公司制定了《程控系統巡檢制度》，《程控系統大檢修制度》，《程控系統考核制度》等，規范程控系統的管理。在日常的巡檢制度中嚴格規定了每日巡檢的內容和需填寫的記錄，口令、工程師鑰匙、資料的管理措施，程序的定期備份規定等，在考核制度中突出重獎重罰的原則，激勵崗位維護人員的責任心。
4.重視對技術人員的持續培養和使用
將對技術人員的持續培養納入公司的年度培訓計劃中，包括定期參加由各系統生產廠家舉辦的培訓班，公司內部的技術交流和培訓等，同時，注重各專業間的技術交流和滲透，培養復合型的技術人才。
為解決程控系統維護量大、技術干部少的矛盾，公司對技術人員進行集中管理，成立專業維護班組，既能充分發揮集體智慧，又能使技術人員成為熟悉各套系統的多面手。
5.做好經驗的積累和故障的總結
公司在抓好技術干部送外培訓工作的同時，還注重現場故障處理經驗的積累和總結，對發生的典型故障，事后都組織相關人員進行分析和總結，處理的過程和方法反映在公司下月的技術月報中并錄入公司全面設備管理軟件的故障處理經驗庫中，需要時可通過網絡進行查詢，為日后的維護工作提供指導。
6.充分發揮計算機和局域網優勢，提高管理水平
目前，公司所有程控系統的配置及備件情況已全部錄入全面設備管理軟件的數據庫中，各授權相關部門可隨時通過網絡進行訪問或修改，實現了設備臺賬的動態管理。
7.重視程控系統備件的技術管理
備件的儲備和管理在程控系統的日常維護中起著至關重要的作用，合理的儲備和有效的管理可大大降低系統的維護費用，確保系統的正常運行。
（1）程控系統備件的特點
①系統多為國外進口，備件不能國產化；
②卡件發生故障后，需發回廠家返修，返修費用高，周期長；
③單獨購買備件的費用高，交貨期長；
④產品的更新換代快，新的備件往往與舊的系統不兼容。
（2）備件儲備和管理中的技術性問題
①應對各類卡件按其在每套系統中所起的重要程度進行分類，對影響系統運行的關鍵卡件，如處理器卡、存儲器卡等，應根據卡件配置情況（如是否冗余）和數量按一定比例建立儲備定額。
②對通用型卡件，如操作站備件等，因一套系統一般配置1-3個操作站，因此對這類備件可進行零庫存管理。
③系統選型初期，在充分考慮控制系統的技術先進性及可靠性的同時，盡量選擇主流機型，統籌考慮同類型系統備品配件購置和儲備，以節約維修費用，并根據卡件的配置情況按一定的備用率（一般為總點數的10％-15％）隨系統購置備件。
④充分利用計算機和網絡優勢，應用全面設備管理軟件，對設備備品配件進行動態管理。
8.規定系統的折舊期限
為便于有計劃地集中財力對程控系統進行更新改造，使系統安全可靠地為生產服務，管理層應根據具體情況規定系統的折舊期限，并將更新費用納入計劃。對已停止備件供應的淘汰產品，應考慮改造。