控制系统检维修作业指导书SISCCS部分.docx
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控制系统检维修作业指导书SISCCS部分
SIS/CCS系统检维修作业指导书
1总则
1.1编写目的
1.1.1为规范浙江中控技术股份有限公司北海炼化维保团队对于TRICON安全控制系统的日常维护和大修检修作业行为。
1.1.2为有利于检修方提高检维修工作效率，确保检维修工作质量，避免检维修作业中的错误与失误，强化维修人员的故障处理能力，提供完善、标准、规范的检修作业程序。
1.1.3为有利于检修资料归档。
1.2适用人员
本作业指导书为所有浙江中控技术股份有限公司北海炼化维保团队作业人员所共同遵守的质量保证程序。
1.3适用范围
适用于中国石化北海炼化有限责任公司对所有TRICONEXTRICONV10型系统安全控制系统的日常维护、故障处理、检修等作业，其他控制系统可参考使用。
1.4编写依据
本规程依据中华人民共和国行业标准《信号报警、安全联锁系统设计规范》（HG/T20511-2000）及TRICONEX公司TRICON技术资料编写。
1.5确保目标
1.5.1确保TRICON安全控制系统在日常维护及大修的检修全过程无不安全因素发生。
1.5.2确保TRICON安全控制系统检修项目的验收率、合格率为100％。
2概述
2.1系统简介
TRICON系统是一种现代化的可编程逻辑与过程控制器，它提供了高水平的系统容错能力，可作为石化生产装置的联锁保护系统，实现装置的紧急停车。
对于V10型TRICON系统，有三种形式的机架：
主机架、扩展机架和远程延伸机架，主机架与扩展机架最多相距30m，与远程延伸机架最多相距2km。
系统最多包含一个主机架、八个扩展机架和六个远程延伸机架，支持总数多达118组输入/输出模件或通讯模件，最大点数为：
2048个数字输入点，1024个数字输出点，1024个模拟输入点，512个模拟输出点和80个脉冲输入点。
其通讯模件不仅可与Modbus装置和集散控制系统（TRICON）连接，还能通过点对点（Peer-to-Peer）或802.3网络与外部主机相连接。
TRICON系统通过三重化冗余结构（TMR）实现容错能力，系统有三个完全相同的分支，每一支都能独立地执行控制程序，并与其他两路并行工作，专用的软、硬件机制可对I/O进行“三取二表决”。
参见图3-1TRICON控制器的三重化结构图。
图3-1TRICON控制器的三重化结构图
本规程是依据版本V10型系统编写。
其它的版本与之有冲突的地方可参考有关技术资料。
3人员要求及职责分工
3.1日常维护
3.1.1日常维护人员职责
对本人所辖设备的健康运行、稳定运行负责，保证管辖设备的日常维护工作，保证管辖设备的故障及时消除。
3.1.2日常维护监护人员职责
监护人应是具有相关工作经验，熟悉设备情况和相关规定的人员，监护人必须清楚工作的内容、目的和要求，以及可能需要采取的安全措施情况。
3.2大修检维修
3.2.1检维修作业人员要求
必须是浙江中控技术股份有限公司认证的系统维护工程师，同一项工作的参加人员不少于两人，监护人员不少于一人。
3.2.2检维修作业人员职责
明确所负责检修的项目，对检修过程中的人身安全、设备安全负责，监督各项安全技术措施的落实执行情况。
负责做好工作过程中（检修、试验等）的检修技术交底和安全措施交底工作，并做好记录。
3.2.3检维修作业质量验收人职责
保证质量监督的有效工作，负责质量事故的处理,建立质量保证体系。
4工器具及备件材料准备及要求
4.1检修所需测量用具准备
序号
工具名称
型号
数量
1
万用表
FLUKE17B
1
2
信号发生器
FLUKE741B
1
4.2检修所需工器具准备
序号
工具名称
型号
数量
1
螺丝刀
大一字
1
2
螺丝刀
小一字
1
3
尖嘴钳
1
4
斜口钳
1
5
验电笔
1
4.3检修所需试验器具及电动工器具准备
序号
试验器具名称
型号
数量
1
吸尘器
1
4.4检修所需参考图纸资料
序号
资料名称
资料图号
1
机柜接线图
2
系统组态图
3
SIS/CCS系统竣工资料
4
其他
4.5工作所需备品配件准备
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
TRICON模件
AIDI输入
块
根据实际而定
2
TRICON模件
DO输出
块
根据实际而定
3
TRICON外配
安全栅、浪涌、继电器
块
根据实际而定
4
熔丝
0.5A、1A、3A
个
根据实际而定
5
电池
块
根据实际而定
5技术要求及质量标准
5.1环境技术标准
5.1.1对系统供电的要求参见表3-1
输入电压
输入频率
120VAC（-15%～10%）
47～63Hz
220VAC（-15%～20%）
47～63Hz
24VDC（-15%～20%）防止逆流连接
—
表3-1系统供电要求
5.1.2对系统接地的要求
5.1.2.1AC安全接地
将各个主机架和扩展机架用低阻抗电缆连接到AC安全地，其供电电源的接地必须符合本地区的防火和电气法规。
5.1.2.2信号接地
TRICON的信号地允许相对于安全地浮动。
每个电源模件都有一个内部的RC网用以限制信号地和安全地之间的电位差。
在绝大多数安装情况中，把信号地与安全地连在一起，并仅连在一个点上。
5.1.2.3屏蔽接地
对于模拟信号，必须将连接现场电缆的屏蔽层单端接地，TRICON的外部模拟终端板上备有屏蔽接线端子，当使用该端子时，应该利用外部的屏蔽总接线排给出一个靠近外部模拟终端板的连接点。
5.1.3环境条件
5.1.3.1工作温度10～28℃
5.1.3.2相对湿度：
20%～80%，无凝结。
5.1.3.3对空气要求：
不要让TRICON机架和模件暴露在金属碎屑、能导电的颗粒或由钻削和锉削产生的灰尘中，否则会引起短路现象的发生。
5.2质量标准
1.图纸、设备说明书等设计文件；
2.石油化工仪表工程施工技术规程SH/T3521-2007；
3.自动化仪表工程施工质量验收规范GB50131-2007；
4.自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002；
5.石油化工分散控制系统设计规范SH/T3092-1999；
6.石油化工安全仪表系统设计规范SH/T3018-2003；
7.石油化工仪表供电设计规范SH/T3082-2003；
8.石油化工仪表接地设计规范SH/T3081-2003；
9.石油化工工程施工及验收统一标准SH3508-2011；
应执行的技术标准包括但不限于上述所列标准规范，相关标准规范如有更新，按最新颁布的标准规范参照执行。
6作业风险危害识别及安全措施
序号
工作内容
危险点分析
应采取的预防措施
1
隔离措施
无票作业
工作负责人按照规定要求办理检修作业票手续。
2
防止走错位置、间隔，引起设备误跳闸。
核对检修设备名称，确认设备与工作票内容相符合，确认隔离措施已经执行。
3
防止人身触电。
设备的电源开关均已停电，并悬挂警示牌。
4
着装装备
工作人员戴帽、着装不当，易造成自身保护、防护能力不够。
工作人员必须按规定戴好安全帽，
5
工作人员戴帽、着装不当，易造成自身保护、防护能力不够。
工作人员必须穿合格的工作服和绝缘鞋。
7
作业环境
工作现场照明充足。
8
材料、工器具、零部件定置管理。
7日常维护与故障处理
为保证TRICON系统的长期、安全稳定运行和系统维护操作的快速、准确，需要对TRICON系统的各种设备、工作条件和重要参数进行日常检查。
7.1日常的点检和维护
7.1.1日常的清洁工作
a、定期使用中性洗涤剂，清洗系统机柜冷却风扇及空气过滤网和过滤海绵，至少每月一次。
b、每月一次对TRICON工作站PC机的显示器屏幕、软盘驱动器、光盘驱动器、鼠标和键盘进行清洗，确保其使用的灵活、准确。
c、对打印机每月要清洁一次。
7.1.2检查机柜间及工程师间的温度和相对湿度是否在规定的技术指标范围内。
7.1.3检查系统所需供电是否符合技术要求,详见5.1.1。
7.1.4做好防范小动物工作，以免造成短路和断路故障。
7.1.5检查系统柜冷却风扇运行是否正常，如发现风扇转动异常或损坏，应立即采取措施,予以更换。
7.1.6查看系统柜各机架中的模件状态指示灯指示是否正常，详见7.2。
7.1.7检查系统机柜主机架钥匙开关位置是否适当，其四个位置及其相应功能如表3-2所示，机架钥匙要由专人负责保管，严格执行规定范围内的操作内容。
表3-2主机架钥匙开关位置一览表
钥匙开关的位置
功能
RUN
正常运行，具有只读能力。
主处理器执行预先装好的控制程序，用TriStation工作站、Modbus主机或外部主机都不能修改控制程序和程序变量。
PROGRAM
用于装载控制程序和检查。
允许TriStation工作站进行控制程序的“全部下载”和“改变下载”。
也允许Modbus主机和外部主机写入程序变量。
STOP
停止读取输入，迫使输出为0，并使控制程序暂停。
（该功能可在系统配置时屏蔽掉）。
REMOTE
允许用TriStation工作站、Modbus主机或外部主机修改程序变量，但不能由TriStation工作站进行控制程序的“全部下载”和“改变下载”。
表3-2主机架钥匙开关位置一览表
7.1.8检查Bypass开关盘的使用情况，若有联锁点摘除，要检查所需工作票和审批手续是否齐全。
7.1.9工作站PC机的日常维护和管理
a、保证Tristation1131系统软件长期连续运行。
b、通过在线诊断界面（TRICONDiagnosticPanel），检查系统软、硬件运行情况，详见7.2。
c、通过在线控制界面（TRICONControlPanel），对生产过程点进行监控。
d、该PC机禁止非专用光盘和软盘的使用，以防电脑病毒的入侵。
e、开发系统可设定多级使用权限，禁止随意进入管理员权限进行删除和改写控制程序等操作，密码要由专人负责管理。
f、判断SOE中的记录有无异常。
7.2在线诊断和检查
Tricon系统的软、硬件有自诊断功能，可以通过硬件的指示灯、接点触发信号和工作站上的系统软件诊断提示信息，及时、准确地反映各种类型的故障。
7.2.1主机架的在线诊断和检查
主机架有一组用于警示用途的接线端子，可将机架报警以常开或常闭方式发出接点信号，接线时允许接两路电源构成双重冗余的配置，主机架接点报警的同时还会同步反映到该机架电源模件LED指示灯上，详见表3-3，当下列情况发生时，主机架报警被触发：
a、系统的硬件与配置组态的数据不一致。
b、DO模件中有回路出错。
c、主机架中有一个主处理器或I/O模件失效。
d、扩展机架中的某个I/O模件与主处理器失去联系。
e、主处理器发现有系统故障。
f、机架之间的I/O总线电缆安装不正确。
g、主机架电源失效。
h、工作温度大于60℃或备用电池功率不够。
7.2.2扩展机架的在线诊断和检查
扩展机架也有警示接点，该机架接点报警的同时还会同步反映到本机架的电源模件LED指示灯上，详见表3-3，当发生下列情况时报警被触发：
a、扩展机架上有I/O模件失效。
b、扩展机架电源失效。
c、电源模件有一温度过高的警示（工作温度大于60℃）。
7.2.3电源模件的在线诊断和检查
电源模件面板上有5个LED状态指示灯，不仅反映本模件的状态，还反映本机架的状态情况，如表3-3所示。
PASS
（绿色）
FAULT
（红色）
ALARM
（红色）
BATLOW
（黄色）
TEMP
（黄色）
说明及措施
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
模件工作正常，不需要采取措施。
ON
OFF
ON
OFF
ON
模件工作正常但工作温度对于TRICON系统来说太高（大于60℃）。
改正环境温度，否则TRICON系统会永久性失效。
ON
OFF
ON
ON
OFF
模件正常工作，但其备用电池的功率不够，在停止供电时，会导致RAM内的控制程序丢失，应更换备用电池。
OFF
ON
ON
任意
任意
模件失效或供电停止。
如果模件失效，应更换模件。
若供电问题，应恢复供电。
OFF
OFF
任意
任意
任意
指示灯或信号电路工作不正常，应更换模件。
ON
OFF
ON
OFF
OFF
本模件工作正常，但在机架或系统内存在故障模件，进一步检查机架和系统内其它模件的PASS和FAULT灯或通过TriStation1131程序的在线诊断界面确定故障模件，更换掉故障的模件。
表3-3电源模件状态指示灯一览表
7.2.4主处理器模件的在线诊断和检查
主机架上有三个各自独立工作的主处理器模件，瞬态性的故障会被硬件“三取二”表决电路记录和掩蔽，持久性的故障受到诊断后会发出警报，出错的模件可被热插拔更换或以容错状态继续工作，直到完成更换为止。
主处理器诊断功能进行的工作如下：
a、检验固定程序存储。
b、检验RAM的静态口。
c、试验所有的基本处理器指令和操作状态。
d、试验所有的基本浮点处理器指令。
e、检验与各个I/O通讯处理器和通讯支路共用的存储器接口。
f、检验CPU和各个I/O通讯处理器和通讯支路之间的交换信号与中断信号。
g、检查各个I/O通讯处理器和通讯支路微处理器、ROM、共用存储器的存取，以及RS-485收发信号的环回。
h、检验TriClock接口。
i、检验TriBus接口。
这些诊断信息通过每个主处理器底部的25针的RS-232接口获取，加以分析，从而可以判断主处理器的运行情况。
主处理器有5个状态LED指示灯见表3-4。
PASS
（绿色）
FAULT
（红色）
ACTIVE
（黄色）
MAINT1
（红色）
MAINT2
（红色）
说明及措施
ON
OFF
闪烁
任意
任意
模件工作正常。
ACTIVE灯在执行控制程序时，每扫描一次闪烁一次。
不需要措施。
ON
OFF
OFF
任意
任意
主处理器没有装载控制程序或控制程序已装入但未被启动。
此种状态也存在于更换其中一个主处理器模件时，正在与其它主处理器同步过程中，如果在6分钟内ACTIVE灯不点亮，该模件有故障，应更换。
OFF
ON
OFF
闪烁
OFF
主处理器在重新同步过程中，PASS灯在6分钟后点亮，然后ACTIVE灯亮，否则模件有故障，应更换。
OFF
ON
任意
ON
任意
模件已失效，更换新模件。
OFF
OFF
任意
任意
任意
模件上的指示灯或信号电路误动作，更换新模件。
ON
OFF
任意
OFF
ON
主处理器软件错误次数很高，再出错就会使模件失效了。
表3-4主处理器模件状态指示灯一览表
主处理器还有4个黄色的通讯状态LED指示灯：
a、当COMTX灯连续闪亮表示模件通过COMM总线发送数据。
b、当COMRX灯连续闪亮表示模件通过COMM总线接受数据。
c、当IOCTX灯连续闪亮表示模件通过I/O总线发送数据。
e、当IOCRX灯连续闪亮表示模件通过I/O总线接受数据。
7.2.5模拟输入模件的在线诊断和检查
它有3个LED指示灯：
当PASS灯亮表示正常；FAULT灯亮说明模件有故障，应更换，ACTIVE灯亮表示模件正在执行控制程序。
7.2.6数字输入模件的在线诊断和检查
它的LED指示灯有：
PASS灯、FAULT灯、ACTIVE灯和对应通道状态指示灯，当PASS灯亮表示正常；FAULT灯亮说明模件有故障，应更换模件，ACTIVE灯亮表示模件正在执行控制程序。
当输入为高电平时对应通道状态指示灯亮，否则灯灭。
7.2.7数字输出模件的在线诊断和检查
它的LED指示灯有：
PASS灯、FAULT灯、ACTIVE灯、LOAD/FUSE灯和对应通道指示灯。
当输出为高电平时对应通道状态指示灯亮，否则灯灭。
模件内部的电压反馈回路可检查输出电压是否符合要求，若不符合，则面板上的LOAD/FUSE指示灯亮。
7.2.8模拟输出模件的在线诊断和检查
它的LED指示灯有：
PASS灯、FAULT灯、ACTIVE灯、LOAD灯、PWR1和PWR2指示灯。
每个输出点的电源需要外部供给，如果回路电源存在，PWR1和PWR2指示灯亮，若检测到一个或几个输出点上有开环，则LOAD指示器亮。
7.2.9脉冲输入模件的在线诊断和检查
它的LED指示灯有：
PASS灯、FAULT灯、ACTIVE灯和对应通道状态指示灯，对应通道状态指示灯随每此脉冲闪亮一次，没有脉冲信号时灯灭。
7.2.10热电偶输入模件的在线诊断和检查
它的LED指示灯有：
PASS灯、FAULT灯、ACTIVE灯和CJ指示灯。
当冷端传感器失效时，CJ灯亮，应更换模件。
7.2.11继电器输出模件的在线诊断和检查
它的LED指示灯有：
PASS灯、FAULT灯、ACTIVE灯和对应通道状态指示灯。
当输出为高电平时对应通道状态指示灯亮，否则灯灭。
7.2.12增强型智能通讯模件的在线诊断和检查
该通讯模件没有热备用功能，但可以带电更换。
它有3个LED状态指示灯：
a、当绿色的PASS灯亮表示模件工作正常。
b、当红色的FAULT灯亮表示模件有故障，应更换。
c、当黄色的ACTIVE灯亮表示模件正在执行控制程序。
此外，它的每个通讯接口都有2个LED指示灯：
TX和RX，当模件与外部设备通讯时，它们连续闪亮，当通讯被切断时，对应的指示灯会熄灭。
7.2.13网络通讯模件
该通讯模件也没有热备用功能，它可实现点对点（peer-to-peer）和以太网的通讯功能。
它有3个LED指示灯：
当绿色的PASS灯亮表示模件工作正常。
当红色的FAULT灯亮表示模件有故障，应更换。
当黄色的ACTIVE灯亮表示模件正在执行控制程序。
此外，它的每个通讯接口都有2个LED指示灯：
TX和RX，当模件与外部设备通讯时，它们连续闪亮，当通讯被切断时，对应的指示灯会熄灭。
7.2.14外部终端板的在线诊断和检查
外部终端板作用是使I/O模件与现场隔离，其中的数字输入板和数字输出板的每个通道都使用熔丝组件，即一个保险管和一个LED；当保险管内的熔丝烧断时，对应的LED会亮。
7.2.15Bypass开关盘的在线诊断和检查
Bypass开关盘有一锁匙，标有ON/OFF表示启动/停用该开关盘；Bypass开关盘的每个通道有一个小开关和一个指示灯，小开关打至ON时，指示灯亮，对应的联锁点被摘除。
7.2.16系统软件的在线诊断和检查
TRICON系统的工作站建立在基于WindowsNT4.0（内核）操作系统的PC机上，开发软件是TriStation1131，它有编程、监控和诊断功能。
打开TriStation1131程序，在“TRICON”下拉菜单中，点选“TRICONDiagnosticPanel”进入在线诊断界面，整个系统以目录嵌套形式列出各机架、槽路的从属关系。
7.2.16.1机架的运行状态用两种颜色标识：
a、绿色表示工作正常。
b、红色表示该机架内有故障发生。
7.2.16.2模件的安装状态用四种颜色的标识：
a、白色表示该逻辑槽路已被组态且对应的两个物理槽位都已插入模件。
b、红色表示模件逻辑槽位已经组态过，但物理槽位中未插入模件。
c、黄色表示模件逻辑槽位未组态过，但物理槽位中已插入了模件。
d、蓝色表示模件逻辑槽位已经组态过，但两个物理槽位中只插入了一个模件。
7.2.16.3模件的运行状态也用四种颜色的小方块标识在模件的上半部：
a、绿色表示模件工作正常。
b、红色表示模件有故障，需要更换。
c、黄色表示模件正在执行控制程序。
d、灰色表示模件未执行控制程序但也未出错。
若出现故障，可根据显示目录路径快速定位其机架号、模件号和通道号，并显示故障信息。
故障信息分为三类：
现场出错、电源出错和表决出错。
可根据提示进行相关问题的处理，排除故障；事故诊断信息及事故处理过程必须详细记录。
另外在AC电压数字输出模件上要禁用输出表决诊断（OVD），否则会出现误报警现象。
打开TriStation1131程序，在“TRICON”下拉菜单中，点选在线控制界面（TRICONControlPanel），可以对过程点的逻辑状态进行监控，不推荐在此进行过程点的强制置“0”或置“1”操作。
7.3常见故障处理方法
Tricon系统通过容错功能，能把故障部分和正常的模件迅速隔离，实现在线更换故障模件。
7.3.1模件在线更换的原则
a、若系统中有一个以上的模件故障，且其中一个是主处理器模件，另一个为其它类型的模件时，应首先更换主处理器模件，且要等到它的ACTIVE灯亮后，方可更换其它类型模件。
b、更换故障模件时，一定要等到备用的模件正常工作，故障模件切换出来之后，才能将故障模件拔出。
c、在将新的模件插入系统之前，先检查其销脚是否损坏，若有损坏，就不要插入系统，否则会导致系统误动作。
7.3.2在线更换故障的电源模件
必须先将故障模件的一路供电断开后，再把模件拔出，更换上新的模件并紧固好后，送电即可。
7.3.3在线更换故障的主处理器模件
a、确认至少有一个主处理器上有ACTIVE灯在闪亮。
b、松开故障的主处理器上的紧固螺钉，将其拔出。
c、插入新的主处理器，安装到位，PASS灯应该点亮并保持1～6分钟。
d、ACTIVE灯同时亮起并以和其它主处理器上的ACTIVE灯一样的速率闪动1～6分钟，进入正常状态后将紧固螺钉拧紧。
7.3.4在线更换故障的I/O模件
由于一个逻辑槽位有两个互为热备的物理槽位，将备用模件插入机架中相同型号模件的热备槽内，其PASS灯应在1分钟之内点亮，ACTIVE灯应在1～2分钟内亮起，等故障模件的ACTIVE灯熄灭后，方可将其拔出。
7.3.5在线更换故障的通讯模件
先将故障模件的通讯电缆卸掉，把模件拔出，再将备用模件插入槽内，然后安装好通讯电缆，其PASS灯应在1分钟之内点亮，ACTIVE灯应在1～2分钟内亮起。
7.3.6外部终端板保险管熔丝烧断的处理
当过流使保险管内的熔丝烧断时，相应通道的LED会亮；用相同型号规格的保险管进行更换，为了避免电击伤害和设备损坏，要使用TRICON系统提供的塑料钳子进行操作。
7.3.7工作站死机的处理
当工作站PC机死机后，可以重新启动PC机并运行TriStation1131程序；若有硬件损坏可更换；如果控制程序损坏，可以用备份磁盘恢复。
7.3.8系统掉电的处理
将系统柜中的电源开关按由分到总顺序关断，待供电稳定后再将系统柜中的电源开关按由总到分顺序投上，观察系统柜各模件的启动情况，等到模件都启动完成后，可到工作站在线诊断界面，进行进一步的检
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