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自动化系统变更
点击:3086来源: ceasia-china.com作者:Kenny Fu
时间:2019-12-13 10:32:51

北美一家大型石化工厂决定延长生产周期的间隔,因此,该工厂需要进行在线联锁测试。试验需要绕过安全仪表系统,打乱传感器的数值,来测试联锁。试验中,安全仪表系统的联锁功能正常启动,但是却未能启动关闭阀。因为档案材料不足,测试者不知道分布式控制系统已经有过改动了。这一分布式控制系统逻辑的改动感应到了联锁要求,将所有控制器变为手动操作模式,同时将所有阀门输出变为故障安全模式。

这一事故使该厂损失了15万美元的产值,由于污染了环境,还被罚了2万5千美金。

这个事件就是石油天然气行业正在面临越来越复杂的系统的情况的一个缩影。大型系统集成了多个供应商的产品,整合了不同的技术,比如,分布式控制系统DCS、APC、PLC、安全系统、数据存档系统等等。

如今,自动化设施的管理面临以下的一系列挑战:要提高集成度和互操作性,历史数据不足,关键知识和技能失传,提高设置一致度,改动信息不足,利用闲置产能。这些挑战使得实施合理的改动管理变得极为重要。

评估影响自动化系统对工厂的安全、赢利能力和环境表现有直接影响。它是进行改进的主要平台,很多改进都是通过改动自动化系统的配置来实现的。如果不能严格管理自动化系统的配置,就会产生风险,轻者造成生产停顿,重者造成灾难性后果。尽管流程工业很久以来就一直非常重视设备管理,多数的管理方案还是集中于硬件设施的管理,比如,泵,压缩机,仪表等。然而,过去二十年来发生的很多事故都显示,自动化系统的管理不善是发生事故的一个重要原因。对自动化系统所做的未记录或未经批准的改动是流程工业领域许多事故的重要原因。在许多工厂,技术员或工程师可以走到控制系统那里,随手就改动下面的设置:调谐常数警报配置控制配置

这些改动很可能没有经过改动管理批准就进行了。改动的系统有DCS, PLC, SIS, MES以及高级应用。这些系统和应用里面包含着复杂的标签、程序、数据库和用户界面。当一个系统发生改动后,与其相关的系统也会受到影响。如果这种改动没有经过记录和批准,那对关联系统的影响也就不为人知。不合理的改动对工厂的安全、盈利能力和合规性构成了潜在的威胁。所以,对控制系统的改动要进行严格管理。

行业标准根据行业的标准(QSHA, ISO, NERC-CIP),任何不是对设备直接更换的变动都要进行变更管理。因为自动化系统的参数就是字母数字的东西,所以它们的变动都属于要进行变更管理的变动。而如今,工厂一般不会这样做。只有改动会触及当前在变更控制下的设备或工作图时,才会启动变更管理。在变更管理(MOC)没有启动的情况下,对自动化系统的改动就没有记录,这可能造成不良后果。自动化系统直接影响工厂的安全,赢利性和环境表现。

尽管大多数的工厂都遵循变更管理的规则,它们不经意间就把自动化系统排除出这一重要安全管理。现有的变更管理系统一般是纸质系统,或者是纸质系统改头换面成的电子系统,而且都是有指令才能进行的。这种办法有不好的后果,就是在变更以后,变更进行了归档,但是经常被遗忘。

所以,很多工厂带病运转,自动化系统的改动造成了很大的风险。而且,多数情况下,这种问题以及附带的风险都是工厂管理层所不知道的。尽管很多公司已经认识到流程工业进行变更管理的必要性,而且建立了变更管理的规章制度。但是自动化系统的变更管理一般还是没有得到完全合理的解决。流程工业的变更管理主要涉及以下一些标准:1.QSHA 1910.119---这是流程工业变更管理最重要的标准,适用范围包括炼化厂和石油化工厂。该标准规定,公司应当建立书面的变更管理制度(实物更换除外)并实施,适用范围包括化工处理,技术,设备和工作程序,还有对隐含流程的设备的改动。根据QSHA 29 CFR 1910.19,具体的变更管理项目应当包括:变更的技术基础变更的时间段安全和健康影响授权许可

2. NERC-CIP该标准是特别为发电工厂制定的。标准规定,合规管理和变更控制的制度必须建立,并摆放到合适的位置,任何变更必须遵守相关规定。这包括对关键设备,比如,面向互联网的系统和关键后台系统,的访问控制和访问记录。

3. 21 CFR Part 11---这是制药业和生命科学行业的严格标准。该标准要求对一系列事项进行有效的管理,包括,文档控制,变更控制,培训控制,审计,修补/预防措施,以及其它质量控制和业务管理的流程。

4. 国际安全标准IEC 61511推荐使用良好的变更管理制度,在变更前进行合理的影响分析。

上述的标准都是关于关键基础设施的。在实践中,自动化系统应当被认定为是关键基础设施。

有效变更管理的优势制造工厂的总体目标就是降低成本,提高效率,提升合规性,保证安全。这需要持续不断的改进,进行持续变更。但是,没有合理规范的变更是效率底下的,也是风险很大的,未经批准的没被注意的变更可能会导致工业事故。

设计良好的变更管理流程是流程工业避免损失的重要工具:通过减小未经授权和记录的变更风险,提升工厂运行安全性。通过优化变更管理流程,提升效率。符合相关管理法规。通过预防工厂事故,提高其盈利能力。

霍尼韦尔过程解决方案的智能变更管理系统(iMOC)是一款在DOC 4000软件上运行的过程应用,作为DOC4000的一个集成内嵌模块。DOC4000是自动化配置管理的软件,可以综合和情景化配置信息、程序和用户界面,简化自动化系统信息管理,并使之可视化。

DOC4000软件提供整个生命周期的存档和变更管理,可以用于以下系统的存档和变更管理:分布式控制系统,安全系统,可编程逻辑控制器,现场仪表数据库,以及各高级应用。

作为一款特别为自动化系统设计的智能变更管理软件,iMOC利用了霍尼韦尔DOC4000的优势,可以提供以下的功能:可以自动编制最新的文档包,从而减少信息搜索工作,缩短分析所用时间。精确追踪超过50个不同的自动化系统的变更以及其基于微软视窗的服务器的配置变更。通过向授权者自动发出授权申请并进行跟进,加速变更管理流程。检测并报告自动化系统发生的未经授权的变更。对授权发生的变更进行自动调和。

与手动变更管理系统不同,该智能系统定制化的工作流程定义和检查表可以使用户实现以下功能:检测并且调和自动化系统变更。发送变更包,申请批准。保证批准合理快速的进行。将信息发送给下一个需要采取行动的人员。

实现好处自动化设施是工厂关键基础设施的一部分,对它的有效的变更管理可以确保工厂安全运行,让其合规性,可靠性和盈利能力都处于最高水平。有效的变更管理措施可以防止安全事故以及网络攻击灾难。有效的变更管理可以帮助工厂积极应对未经授权和记录的变更,找出薄弱环节。对系统变更的彻底存档记录也是可以实现的。追踪这些变更可以实现对根本原因的快速分析,保证业务的连续性,节省大量的调查时间,减小对生产的潜在冲击,从而不会受到大的财务损失。如果由于没能积极应对变更而出现事故,后果造成的成本可能是非常巨大的。造成的环境污染一般会被罚25000美金。计算一下事故的成本,变更管理的价值就很显而易见了。有效的变更管理能够帮助工厂积极应对未经授权和记录的变更,找出薄弱环节。

项目成本损失桶/小时(5.8k)112美金649600美金桶/小时(140k)112美金15680000美金客户参观2000美金10000美金表1:一次事故的成本

变更管理系统对公司的价值很大。可以帮助公司规范变更管理,避免产生事故,对公司生产和声誉造成影响。这对需要避免问题,减轻环境污染风险,在事故后尽快恢复生产的公司也是一样有效。

识别需求最后,如果文章开头提到的事故工厂有很好的变更管理系统,能够给测试者提供DCS逻辑变更的详细材料,这场事故可能就能够避免了。这样的事故并非罕见,流程工业大多数的公司也意识到了变更管理的重要意义,并且建立了变更管理流程的制度。但是,自动化系统的变更管理还没有完全的解决好,需要做的还很多。

Leong Hon Mun 是霍尼韦尔过程解决方案东南亚地区的销售总监。

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