再论现场总线节制系统的利用及疑惑
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二、故障实例
（一）现场总线卡两次损坏
2004年9月5日，操作人员反映空分装置的一个生产单元的多块仪表突然失灵，经仪表维修人员紧迫排查发现：一块现场总线卡上的故障（Error）“红灯”亮起，该卡所带的两个通道（Port1、Port2）即两个现场总线网络段（Fieldbus network segments）的全体信息处于故障状况，近20台现场变送器、调节阀信息及人―机对话全体中断，使该装置的一个生产单元的相干仪表全体处于失控状况。手足无措的仪表维修人员紧迫向厂商技术支持求助，请求技术支持供应处置办法的同时，要对该装置生产的安全供应许诺，但得到的回答都是“不保证”或“不敢确定”的回答。该节制系统现场总线卡故障这已是第二次，它是一个月前大修期间刚换上的新备件卡，且无论如何也不能软恢复的硬件故障。见图，现场总线节制系统的基本构成。
（二）现场总线接线箱进雨水
2003年9月12日雨后，操作人员发现数台仪表、阀门的数据同时回零，接报后的仪表维修人员依据出问题的区域，武断确认是某条总线段涌现了故障。认真排查了现场总线卡、总线电源等都没有发现问题。当打开现场总线接线箱FJB（Field Junction Box）时发现内部渗有水滴。问题十分明白：是现场总线接线箱渗进雨水，造成这条现场总线主干电缆线上的某点接地或短路，致使这条总线主干电缆所带数台仪表、阀门的数据全体回零。
FCS的利用指南中请求用户，现场总线双绞线不能接地、短路、开路是用户必需“绝对”遵守的准则。为了防止类似事故的再次产生，依据厂商的建议和推荐，我们利用2004年8月装置大修的机会，将厂商供应的普通型总线集线器全体拆除，换上了具有防接地、短路、开路掩护功能的MTL Megablock系列被动型现场总线式集线器（Passive hubs for fieldbus networks）。据材料介绍，该系列被动型现场总线式集线器具有较强的接地、短路、开路掩护功能，可以及时将故障点从回路中切除，防止故障的进一步扩大并保证其他无故障回路的正常运行。材料没有介绍是利用硬的办法还是软的办法检测出故障点并及时切除该故障点的，其正确性、可靠性如何，有待于时光和现场实际运行的考验。
（三）信息流阻塞
“数据刷新太慢了，而且越急越上不来”，这是操作人员对总线节制系统不时发出的报怨。为了满足工艺节制的基本请求，利用检修的机会我们作了两项调整工作：一是将主要节制点调出总线节制系统，并进一步调整并削减了每条总线段上的挂载量，原则上每条总线段要少于6台现场仪表；二是将主要点的逻辑扫描时光由系统默认的500ms调整到100ms，但这已是FCS给用户选择的极限扫描速度。
（四）软件版本升级
针对操作界面的死锁；节制器时光程序系统的吃内存，造成节制器内存不够而死锁等软件错误和马脚。我们利用2004年8月装置大修的机会，与厂商签订合同将软件版本进行升级，厂商保证升级后的版本软件不存在安全、使用方面的错误和马脚。但令人遗憾的是：由于节制器硬件的限制，系统软件不能采纳最新版本进行升级。
（五）数字式定位器死机
2003年11月7日，操作人员从其他工艺参数确定某调节阀自行关闭，检查操作画面却无任何异常信息报出。经仪表维护人员现场检查确认是总线定位器DVC5010F失灵无输出，致气动薄膜调节阀失气全关。进一步检查组态窗口发现定位器内部AO块返回PID的信号在线显红色报错，但系统诊断无错。从节制室手操输出100%，定位器输出仍然为零，在资源管理器（EXPLORER）中调出通讯模件看到定位器仍无输出，重新辨认也不认，只好调换新的定位器。以上故障涌现过两次，都调换了定位器。
2003年3月6日，总线定位器DVC5010F也是突然失灵，但重新STAND BY再ON LINE故障自动解除，显然这是软件故障；还有一次现场总线定位器DVC5010F的反馈杆自行脱落，DVC5010F并无察觉，节制系统并无报错，操作人员通过其他参数确定其阀门动作异常，仪表维修人员跑到现场才找出真正故障原因。FCS投用至今，已有多台数字式定位器或因死机频繁或因硬损坏被换下。由于总线数字式定位器软故障的叠加，其综合故障、坏损率要远高于通例数字型定位器。
三、相干链接
2004年10月，某厂完成了目前国内最大的一套丁辛醇装置的建设并如期投产，其丁辛醇产品综合能耗、质量达到当今世界先进水平。耐人寻味的是：专利和过程工艺包供应商有名的英国戴维过程技术有限公司DPT（Davy Process Technology）与我方签订的技术协定中，除中外双方设计所遵守的规程规范外，特别强调“装置DCS/ESD节制系统采纳硬连线（4～20mA）办法，不推荐使用总线节制系统”。我们多次求证其原因都没有获得正面回答，最终在工程设计审查会上由一位DPT资深自控专家道出了其中原由。原先，DPT公司曾经总包了美国一个大型化工装置，部分装置采纳了总线节制系统，装置开工试车过程中，由于总线节制系统通讯速度慢等原因不被客户认可，被迫修正设计而耽搁了合同工期，这是该工程公司承揽的众多工程中最大的一次败笔。之后，凡该公司供应工艺包或工程总成，都不推荐使用总线节制系统。
之所以链接这段信息，不是刻意用它去证明什么，因为它也是笔者一段阅历，也是笔者作为用户自控总代表在丁辛醇项目标设计审查、装备订货谈判所要遵守的准则之一。当然，这也是一个鲜活的案例，须要我们反复体味。
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