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　　編者語：分散控制系統(tǒng)和其他數(shù)字化電廠應(yīng)用系統(tǒng)所變更的文檔記錄，應(yīng)當(dāng)作為一項涉及風(fēng)險管理以及安全高效日常運行和維護(hù)工作的關(guān)鍵性要素來考慮。盡管，我們知道要形成這樣一套現(xiàn)實可行的配置管理方法，事實上并不容易。

　　人類神經(jīng)系統(tǒng)是人體當(dāng)中最為復(fù)雜的系統(tǒng)之一。雖然神經(jīng)和大腦與骨頭和肌肉相比，所占體積很小，但沒有神經(jīng)系統(tǒng)所執(zhí)行的工作時，人體的任何功能都無法實現(xiàn)。這種情況同樣適用于現(xiàn)代化電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）和其它數(shù)字系統(tǒng)。其重要性和復(fù)雜性通常會被一些大塊頭的電廠設(shè)備所遮蔽，如鍋爐、汽輪發(fā)電機、泵機、熱交換器、冷卻塔，以及其他重要的電廠組成部分。但是，如果神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)偏差，那么整個人體或整個電廠都會出現(xiàn)問題。

　　電廠運營方所面臨的問題是：如何才能知道所有過程都在正常運行著呢？在啟動之后，一座新電站所表現(xiàn)出來的性能將迅速地與原始設(shè)計產(chǎn)生越來越多的不同。即便電廠進(jìn)行了一些修改，但這些變更的文檔記錄極少能夠描述準(zhǔn)確并組織起來。對于大塊頭的設(shè)備和控制及自動化系統(tǒng)來說，這點都一樣。控制系統(tǒng)工程師將這些文檔包稱為配置管理（CM），而CM僅是變更管理這個更大范疇的一個子集而已。

　　出于符合監(jiān)管和安全的原因，CM對于配電站來說具有關(guān)鍵的意義，并由精心組建的行業(yè)委員會、監(jiān)管機構(gòu)以及性能標(biāo)桿測量工作來進(jìn)行管理。而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的繼續(xù)使用，以及工廠專業(yè)經(jīng)驗的流失是導(dǎo)致CM成為當(dāng)今配電站所要面臨挑戰(zhàn)的兩個因素。

　　在化石燃料電廠，CM可能尚未納入監(jiān)管范圍，但其重要性絕不可低估。新建化石燃料電廠典型情況下采用了DCS，而許多較老的機組也加裝了DCS。問題在于，對于之前一代人所調(diào)試的電廠來說，竣工圖紙根本不存在，或只存在于少數(shù)老資格員工腦中的現(xiàn)象并非少見。但是，絕大多數(shù)工廠都在大量貯存著由不同的員工所保留的，駐留在自制電子表格或數(shù)據(jù)庫上的數(shù)據(jù)和信息。在一些地方，電廠的當(dāng)前配置必須在DCS以前的地方保存，即使不是出于其他原因，也是由于當(dāng)中央處理器丟失時，當(dāng)前配置可以重新載入。

　　手工方法徒勞無益

　　現(xiàn)代化DCS包含了數(shù)十萬個過程輸入數(shù)據(jù)庫、內(nèi)部點（轉(zhuǎn)換、計算、設(shè)置值和諸如此類）以及輸出數(shù)據(jù)點。這些點中的每一個都還要被20～120多個具體的配置選擇和設(shè)置所定義，如果試圖手工管理如此復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合確實徒勞無益。所以，能夠管理大型數(shù)字化系統(tǒng)的真實配置的自動化方法具有重要意義。其中應(yīng)當(dāng)包括管理初始設(shè)計的實現(xiàn)，以及對長期系統(tǒng)運行和對整個工廠生命周期內(nèi)變更的管理。

　　幸運的是，數(shù)字技術(shù)的本質(zhì)是為不同的應(yīng)用提供了許多開發(fā)和實現(xiàn)自動化工具的備選方案。

　　CM過程需要與整個設(shè)計和設(shè)計控制工作同時啟動，以確保功能設(shè)計要求得到正確的實現(xiàn)。典型情況下，這是一種系統(tǒng)輸入/輸出（I/O）清單的功能。但是I/O清單只是冰山一角而已。對于真實系統(tǒng)輸入點和最終控制輸出點當(dāng)中的每一個點來說，必須定義數(shù)以千計的詳盡設(shè)置陣列才能正確地對每個點的實際狀態(tài)、邏輯以及性能進(jìn)行特性化描述，還要能在預(yù)計條件下和異常條件下實現(xiàn)。在實際輸入點與輸出點之間，每個點的驗證、操縱、顯示、貯存和接口都必須詳盡進(jìn)行定義。

　　一套典型DCS系統(tǒng)內(nèi)的各個點的關(guān)系十分復(fù)雜，因此必須擁有能夠管理這種復(fù)雜度且定義得當(dāng)?shù)南到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫和工具。例如，數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備能夠自我編制文檔、生成以前典型情況下手工處理的許多功能性和實際設(shè)計文檔的能力。這些文檔有可能包括了系統(tǒng)控制邏輯關(guān)系、實際接線文檔以及設(shè)備布置圖紙。

　　CM系統(tǒng)最為重要的特性之一就是驗證軟件已安裝配置的能力。一旦DCS系統(tǒng)安裝并正常運行之后，它將經(jīng)歷配置的不斷變更。例如，操作者設(shè)置值調(diào)整、校準(zhǔn)變更、臨時性功能變更（如在維護(hù)期間阻塞某項報警）、歷史數(shù)據(jù)記錄期變更、操作者顯示變更，以及許多其他變更。雖然這些變更中的每一項在典型情況下都比較簡單，且看似無足輕重，但這些變更隨時間的延長，會導(dǎo)致控制系統(tǒng)產(chǎn)生不可預(yù)料的行為。如果變更沒有在受控的變更過程下實現(xiàn)，又如果沒有對正確設(shè)置值進(jìn)行驗證的方便方法，則這種情況尤為明顯。一個解除某個被阻塞報警的簡單操作失效，就有可能導(dǎo)致重大的運行或安全問題。

　　配置的設(shè)置

　　配置設(shè)置值可以分為工程設(shè)計數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和操作者控制數(shù)據(jù)三個類別。每一類型的數(shù)據(jù)都要求進(jìn)行不同的配置控制。

　　工程設(shè)計數(shù)據(jù)控制著對系統(tǒng)的主要功能要求。這些數(shù)據(jù)在典型情況下包括了主要的系統(tǒng)I/O、控制系統(tǒng)邏輯以及通信設(shè)置。此類數(shù)據(jù)集的變更構(gòu)成了系統(tǒng)設(shè)計變更，并且應(yīng)當(dāng)通過受控的電廠設(shè)計變更流程予以執(zhí)行。

　　配置數(shù)據(jù)定義了主要功能要求是如何實現(xiàn)的。這一類別包括了系統(tǒng)校準(zhǔn)以及控制裝置精調(diào)設(shè)置。這些設(shè)置也需要通過定義好的變更控制流程加入控制，并且典型情況下由系統(tǒng)技術(shù)人員和/或系統(tǒng)管理員進(jìn)行控制。

　　操作者控制的數(shù)據(jù)包含了數(shù)量眾多的系統(tǒng)控制變量，這些變量都會在電廠運行的多個階段要求下進(jìn)行調(diào)整。這種設(shè)置值通常由包含了已定義好的允許范圍的操作規(guī)程來控制。

　　缺乏DCS CM工具

　　正如在核電站存在的數(shù)字控制系統(tǒng)一樣，現(xiàn)在對綜合性CM的需求變得重要起來。許多DCS供應(yīng)商提供了用于開發(fā)和初始測試系統(tǒng)的工具，但這些工具通常缺乏所需要的綜合性文檔編制能力。例如，在一家電廠，供貨商所供應(yīng)的CM工具缺乏一種可以在安裝后驗證處理器配置的良好方式，同時還缺乏能夠采集現(xiàn)場接線終接信息的能力。這些不足之處都必須通過補充性的軟件工具和過程予以解決。

　　設(shè)計控制和最終CM程序的能力不僅要能夠管理主要控制邏輯，還要管理具體的設(shè)置值。這些工具必須與典型的設(shè)計控制流程相對應(yīng)，包括變更跟蹤、審核和批準(zhǔn)流程，并要求具備系統(tǒng)值及校驗功能。

　　CM程序應(yīng)當(dāng)包括對數(shù)字化系統(tǒng)配置以及設(shè)置值的定期驗證的功能，以確保其正確運行。而缺乏這樣的程序就等同于沒有為實際系統(tǒng)配備預(yù)防性維護(hù)程序。而電廠DCS正確配置的重要性不應(yīng)當(dāng)被低估或忽視，沒有正常的CM程序，工廠的可靠性和安全性都將下降。

電廠DCS正確配置的重要性不應(yīng)當(dāng)被低估或忽視，沒有正常的CM程序，工廠的可靠性和安全性都將下降。

　　正在推廣的新監(jiān)管措施

　　即將推出的監(jiān)管要求導(dǎo)致CM對化石燃料電廠的重要性同樣需要強調(diào)。北美電力可靠性公司（NERC）作為由聯(lián)邦能源管制委員會所任命的可靠性監(jiān)管警察，各項可選性標(biāo)準(zhǔn)正在得到實施。而電廠控制和自動化的某些方面很可能進(jìn)入這些要求的范圍，特別是那些涉及到電廠如何與電網(wǎng)接口的方面。

　　NERC的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)也有可能得到實行。如果發(fā)生要求進(jìn)行調(diào)查和分析的電網(wǎng)擾動問題時，電廠必須證明自己的電網(wǎng)接口控制裝置的配置是按照設(shè)計進(jìn)行的。而這樣做就要求進(jìn)行可審計的追蹤。

　　除了幫助擁有方/經(jīng)營方遵守這些標(biāo)準(zhǔn)以外，CM還對公司業(yè)務(wù)流程、內(nèi)部IT標(biāo)準(zhǔn)、薩班斯法案相關(guān)問題，以及災(zāi)難恢復(fù)程序具有重要的意義。