一直是近年关注的焦点,,,天下上爆发的多种工业事故与报警治理不当有关,,,正常操作历程中报警设施繁多、装置爆发扰动时又随处充满报警,,,这往往与现代集散控制系统有关,,,繁多的报警不但会给操作职员造成压力,,,并且会导致不须要的生产损失,,,反而降低装置生产的清静性。。。报警泛滥会导致严重的情形污染、生产中止、受伤事故甚至职员殒命。。。对报警数目做出限制、对报警举行优先级排序、为报警提供须要的相关信息,,,以及对报警系统举行准确的治理,,,能够镌汰操作职员延误响应甚至忽略报警的可能,,,关于应对报警泛滥和其他相关问题十分须要。。。
报警系统用来检测报警状态并显示给操作员,,,同时纪录报警信息和报警响应操作以及报警状态的转变等信息。。。报警治理方案对报警系统的界说、开发、设计、刷新、工程实验以及后续维护提出了周全的要求,,,为报警的选择、报警优先级简直定、报警的设置、报警响应操作、报警处理要领、控制系统的报警监视、故障修复等方面提供了统一的手艺与治理规范。。。
凭证国际最新标准IEC62682,,,报警系统的信息架构[1]如图1所示。。。
报警系统用来检测报警状态并显示给操作员,,,同时纪录报警信息和报警响应操作以及报警状态的转变等信息。。。报警治理方案对报警系统的界说、开发、设计、刷新、工程实验以及后续维护提出了周全的要求,,,为报警的选择、报警优先级简直定、报警的设置、报警响应操作、报警处理要领、控制系统的报警监视、故障修复等方面提供了统一的手艺与治理规范。。。
凭证国际最新标准IEC62682,,,报警系统的信息架构[1]如图1所示。。。
广义的报警系统包括以下部分:
1)基本历程控制系统(BPCS):DCS,,,PLC,,,SCADA等系统中的报警功效。。。
2)清静仪表系统(SIS,,,CCS,,,MMS,,,FGS)中的报警功效。。。
3)报警辅助操作台。。。
4)报警纪录与监视:主要包括DCS的报警概览功效等。。。
5)报警人机界面(HMI):主要通过DCS画面显示报警信息,,,辅助以AAS的HMI功效。。。
6)先进报警治理系统(AAS)中,,,先进实时报警功效:报警弃捐、报警泛滥抑制、多工况报警、报警预警、报警剖析信息等。。。主要使用工具是一线操作职员与操作治理职员。。。
7)先进报警治理系统(AAS)报警治理功效:包括凭证规范制订和实验报警规则;;;;;报警数据的收罗统计和剖析,,,确定报警KPI;;;;;去除无效报警;;;;;报警归档与合理化;;;;;多工况报警治理、报警变换、审计和报警强制手艺;;;;;实时高级辅助报警。。。主要使用工具是专业职能治理与运维职员,,,如生产治理、手艺治理、清静治理。。。
报警系统具备先进的报警治理工具,,,工厂相关职员使用这些工具可以有用地治理报警系统,,,一直提高报警系统的效率和治理水平。。。报警治理方案既适用于新建项目的报警系统的设计与建设,,,也适用于对现有报警系统的刷新与提升。。。
为了刷新报警治理,,,美国仪表协会(ISA)宣布了标准ANSI/ISA-18.2-2009“历程工业中的报警系统治理[2]”。。。标准中将报警界说为“一种能够提醒操作职员针对装备故障、历程误差或者异常状态作出响应的、声音的和视觉的要领。。。”这意味着报警不但仅是信息或者事务,,,它还针对需要作出快速响应的情形做出提醒。。。
报警的设置必需切合一定的原则,,,其中最主要的原则是:该事务是否需要操作员接纳响应行动。。。
历程报警的目的是提醒操作员工艺装置泛起异常工况并且需要人为干预操作,,,以防止后续可能爆发更严重的工艺波动、意外停车或重大事故等。。。
2.1 操作员的报警响应操作规模
操作员的报警响应操作包括:
1)通过控制系统操作画面改变工艺参数的设定。。。
2)要求外操职员接纳行动(如:手动启泵、操作阀门、巡检、样品收罗等)。。。
3)对异常工况举行故障诊断和剖析。。。
4)泛起异常工况时,,,通知其他相关职员或班组。。。
5)为后续须要的检查、维护或修理活动举行情形纪录。。。
2.2 报警设置的基来源则
报警设置应切合如下基来源则:
1)不需要操作员接纳行动的事务不应设置报警。。。
2)报警只有在异常工况下爆发。。。当工艺历程变量在正常工况下爆发转变时,,,不应该爆发报警;;;;;报警不应用于提醒正常的工艺操作或者正常的装备切换。。。
3)报警应举行合理的设置和组态,,,关于某个工艺历程事务不应同时爆发多个体现相同寄义的报警;;;;;设置的报警应能反映异常工况爆发的主要原因或基础原因。。。
4)设置报警时,,,应合理选择报警的设定值并充分思量既要留给操作员足够的响应操作时间,,,又不可设置过于守旧从而造成频仍报警,,,滋扰正常的生产操作。。。
5)报警优先级的设置需要遵照统一的原则。。。报警优先级在工艺波动严重或报警泛滥时会直接决议操作员响应操作的优先顺序。。。
6)控制系统中所有的报警信息都应举行归档纪录,,,以利便以后的盘问、审查或培训事情。。。归档文件中还应该包括所有报警界说的信息,,,以便为报警的合理化剖析提供数据基础。。。
2.3 报警治理系统的特征
报警治理系统应具备以下特征:
1)相关性:每个报警都应对操作职员有用,,,并与操作规模一致(即操作职员对应的操作区)。。。
2)唯一性:没有重复泛起的报警。。。
3)实时性:发出的报警应思量到操作职员有富足的时间响应并接纳行动。。。
4)优先级:报警应凭证其引起的效果及允许响应时间划分差别的优先级。。。
5)可读性:报警信息应准确,,,不爆发歧义,,,具有一致性。。。
6)诊断性:能协助诊断爆发的问题。。。
表1 报警系统的功效规格要求
Table 1 Functional specification requirements for alarm systems
7)指导性:报警爆发后,,,提醒操作职员需要接纳的行动。。。
8)集中性:多个报警爆发时,,,应将操作职员的注重力集中于要害的报警。。。
基本历程控制系统(BPCS)以DCS为例。。。以下列出了报警系统的功效规格要求、DCS与AAS的接口规格要求、人机界面的设计显示与操作响应要求。。。
3.1 报警系统的功效规格要求(见表1)
3.2 DCS-AAS接口规格要求关于种种PCS需要设置以下的接口协议:
1)OPC DA Server 2.0或3.0版。。。
2)OPC HDA Server 1.1版以上。。。
3)OPC A&E Server 1.1版以上。。。
OPC数据会见功效,,,应切合OPC基金会宣布的DA第2版
和第3版规范要求,,,应知足审查与强制,,,报警弃捐,,,动态报警和报警治理等功效。。。
OPC历史数据会见功效,,,应切合OPC基金会宣布的HDA第1.1版规范要求,,,应提供趋势和事务浏览的功效。。。
OPC报警和事务会见功效,,,应切合OPC基金会宣布的A&E第1.1版规范要求,,,应能通过OPC实时会见报警和事务数据。。。
3.3 报警系统人机界面
DCS操作站应具有完善的报警功效,,,对历程变量报警(绝对值报警、误差报警、转变速率报警)和系统故障报警(包括诊断报警和硬件故障报警)应有显着区别。。。应能对历程变量报警恣意分级、分区、分组,,,应能自动纪录和打印报警信息,,,区别第一事故报警,,,纪录报警顺序。。。
无论其时屏幕上是何种画面,,,系统对任一报警都应以声音和视觉显示(闪灼、颜色改变等)方式通知操作员,,,并且只要一次击键即可调出有关画面。。。系统准时间顺序用加重、划底线等方式,,,打印每一报警,,,返回正常后恢复通例打印。。。操作站或打印机上的所有报警都带有日期和时间标记。。。
操作员操作人机界面应依据以下原则设计:
1)PLC、SIS、CCS、FGS报警辅助操作台,,,AAS等系统上的报警信息都被集成到DCS系统,,,操作工使用DCS人机界面举行报警识别、确认、核实和评估等操作。。。
2)优先级为第4级的报警在辅操台上显示与确认。。。
3)使用AAS系统界面举行报警治理的操作。。。
3.4 报警画面切换与响应
控制系统操作画面的设计应只管镌汰操作员举行报警识别、确认、核实和评估等操作的按键次数,,,应该设计单独的报警画面,,,所有的报警一般只需要确认一次。。。操作员主要是通过DCS举行报警确认,,,辅助操作台上第4级别的报警,,,需要在辅助操作台和DCS上划分确认。。。
每个报警都应能够从工艺流程画面关联到报警详细信息画面上。。。这种关联显示能有用地资助操作员举行准确的报警诊断剖析,,,镌汰报警影响并能显示出其他相关的报警数据。。。操作员仅需要单次按键就能直接从流程画面切换到报警信息画面上。。。
报警爆发时,,,操作员应凭证报警的优先级别有序接纳准确的响应操作。。。在设计控制系统的操作及报警画面时,,,应充分思量操作员的操作需求。。。报警响应操作的基本方法如下:
1)发明——爆发异常工况时,,,操作员首先会通过操作画面和报警声响实时发明报警。。。
2)识别——操作员识别出报警的位号及其形貌,,,然后通常举行消音操作。。。
3)核实——操作员通过其他相关显示信息,,,核实报警的真实性和可靠性。。。
4)确认——操作员对报警举行确认。。。
5)评估——操作员通常在对报警举行响应操作前,,,会快速通过操作画面评估报警所影响的工艺区域。。。
6)操作——操作员对报警举行准确的响应操作行动(调解工艺变量、通知外操职员接纳行动、阻止某装备、启动备用装备、检查仪表读数、监控某些工艺参数、要求紧迫服务、提出维修要求)。。。
7)监视——操作员继续监视工艺历程的转变,,,在报警完全消逝前重复方法5和方法6的事情。。。
提醒操作员的报警信息应该具有统一的名堂且精练明晰;;;;;操作员应遵照统一的方法和执行程序,,,这样可以大大提高报警响应操作的效率并尽可能地缩短响应操作的时间。。。
3.5 报警的HMI显示
报警治理的目的是建设一连有用的报警系统功效,,,资助操作员发明息争决异常工况。。。报警HMI画面的优劣关于提高报警治理水平同样至关主要。。。
HMI画面上报警显示的基来源则如下:
1)差别优先级别的报警应该使用差别的报警颜色和报警声响。。。
2)流程图画面上相同优先级别的报警必需使用相同的报警颜色和形状。。。
3)在流程图画面上操作员能够快速地识别报警位号、报警确认状态以及报警的优先级别。。。
4)报警所用的颜色在流程图画面中其他部分不得再使用。。。如红色、黄色和橙色已经用于差别优先级别的报警显示,,,那么这些颜色就不可再用于装备位号、工艺管线或其他非报警信息的显示。。。
5)报警治理规范不允许仅使用颜色转变来显示报警状态(好比,,,仅用仪表读数的颜色转变来提醒操作员爆发了报警)。。。
在系统做FAT时,,,应凭证以上原则对DCS操作画面举行审查。。。报警颜色不得用于非报警用途,,,DCS画面中所用到的其他颜色应尽可能大地区别于各报警颜色,,,特殊是区别于第3级以上的报警颜色。。。
4种优先级别的报警在控制系统画面上的显示颜色见表2。。。
每个优先级别的报警应该具有各自唯一的报警声响,,,
确定的4种差别优先级别的报警声响频谱的划意见表3。。。
注:表2中的报警颜色不得再用于控制系统画面上的其他非报警内容。。。
DCS报警分为系统故障报警(包括诊断报警和硬件故障报警)和历程报警(绝对值报警、误差报警、转变速率报警)两类。。。历程报警是对每一历程变量设置及检查高高限、高限、低限、低低限、转变率高限、设定误差(死区可调)等报警的要领。。。AAS系统服务器需要能够会见对应的AAS局域网服务器(OPC服务器)如图2所示。。。
报警治理是对文档、设计、使用和维护程序文件举行合理地设置以建设有用的报警系统,,,ISA18.2中界说有用的报警治理系统必需包括历程和程序文件。。。图3所示为报警治理生命周期模子[2],,,这个模子可以应用在全新的或者现存的报警系统中。。。
提高报警治理水平的主要事情方法如下:
方法1:制订、修改和完善报警治理统规范。。。
方法2:网络报警数据并评估控制系统报警性能。。。
方法3:发明不对理的报警设置并解决此爆发的报警问题。。。
方法4:报警归档与合理化剖析(D&R)并天生主报警数库。。。
方法5:报警治理系统实验报警审查与强制重置(可选项)。。。
方法6:报警治理系统举行实时报警治理。。。
方法7:报警系统的变换治理与维护。。。
关于新建大型石油化工工厂,,,先进报警治理系统的实
施宜首先制订报警治理规范,,,然后开展先进报警治理系统生命周期各阶段活动。。。
关于已建大型石油化工工厂,,,先进报警治理系统的实验,,,首先要举行报警监测与评估或报警系统审查,,,然后开展先进报警治理系统生命周期各阶段活动。。。
大型化、现代化工厂报警设施繁多,,,报警信息过多过频,,,这不但会给操作职员造成压力,,,并且可能疏漏严重的报警,,,导致不须要的生产损失。。。先进报警治理系统(AAS)是对工厂的历程和系统报警信息举行整理、剖析、过滤及优化的治理系统,,,实现报警治理的一连刷新,,,提高生产操作清静性。。。