Kesalahan Biasa dan Rawatan Sistem Automasi Substesyen

1. Pengelasan Struktur Sistem Automasi Substansi
1.1 Struktur Sistem Teragih

Struktur sistem teragih adalah arsitektur teknikal yang mewujudkan pengumpulan data dan kawalan melalui kerjasama pelbagai peranti dan unit kawalan yang terdesentralisasi. Sistem ini terdiri daripada beberapa modul fungsional, termasuk unit pemantauan dan penyimpanan data. Modul-modul ini saling berhubung melalui rangkaian komunikasi yang boleh dipercayai dan mencapai operasi automasi substansi mengikut logik dan strategi kawalan yang ditetapkan.

Dalam struktur teragih, setiap unit mempunyai keupayaan pemprosesan dan fungsi pengambilan keputusan yang bebas, membolehkan kawalan automatik dan diagnosis kesilapan dalam kawasan tempatan.

Sementara itu, unit-unit ini boleh memuat naik data ke sistem kawalan pusat secara real-time, dan substansi boleh diuruskan secara sentral melalui platform pemantauan jauh. Berbanding dengan sistem kawalan pusat tradisional, sistem teragih mempunyai fleksibiliti dan redundansi yang lebih tinggi, yang dapat mengelakkan kesan kegagalan titik tunggal dan meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaan sistem. Struktur sistem teragih boleh menyokong fungsi automasi yang lebih kompleks, membolehkan substansi bertindak balas dengan fleksibel terhadap persekitaran grid kuasa yang kompleks dan memastikan bekalan kuasa yang selamat dan stabil.

1.2 Struktur Sistem Pusat

Struktur sistem pusat mengambil unit kawalan pusat sebagai inti dan mengurus serta mengkoordinasikan operasi pelbagai peranti dalam substansi melalui pemprosesan dan fungsi kawalan data yang terpusat. Struktur ini terdiri daripada sistem kawalan pusat dan peranti elektronik pintar. Sistem kawalan pusat bertanggungjawab untuk menerima dan memproses data dari pelbagai peranti, dan mengeluarkan arahan mengikut strategi kawalan untuk mencapai kawalan dan pengurusan yang seragam bagi pelbagai peralatan substansi.

Dalam sistem pusat, semua fungsi pemantauan dan kawalan terkonsentrasi dalam unit kawalan pusat, dan pelbagai peranti dalam substansi disambungkan melalui rangkaian komunikasi berkelajuan tinggi. Walaupun struktur ini mempunyai keperpaduan dan kemudahan yang tinggi dalam pengurusan dan penyelenggaraan sistem, kerana semua proses kawalan dan pengambilan keputusan bergantung pada satu sistem kawalan pusat, sekiranya sistem pusat gagal, ia mungkin menyebabkan kehilangan kawalan atau gangguan operasi keseluruhan substansi, yang akhirnya mempengaruhi keselamatan dan kebolehpercayaan sistem kuasa.

1.3 Struktur Sistem Berperingkat

Struktur sistem berperingkat adalah arsitektur yang membagi fungsi sistem menjadi beberapa lapisan, dengan setiap lapisan bertanggungjawab untuk tugas tertentu. Struktur ini biasanya terdiri daripada empat lapisan utama: lapisan lapangan, lapisan kawalan, lapisan pemantauan, dan lapisan pengurusan. Pertukaran data dan koordinasi kawalan dilakukan antara setiap lapisan melalui rangkaian komunikasi berkelajuan tinggi.Lapisan lapangan berada di bahagian bawah sistem dan terutamanya terdiri daripada peranti pintar dan peranti perlindungan rel dalam substansi. Lapisan lapangan bertanggungjawab untuk operasi asas seperti mengumpul parameter elektrik, memantau status peralatan, dan melakukan kawalan automatik tempatan.

Lapisan kawalan terletak di antara lapisan lapangan dan lapisan pemantauan, dan terutamanya terdiri daripada unit terminal jauh dan pengawal logik pemprograman. Lapisan kawalan bertanggungjawab untuk mendapatkan data dari lapisan lapangan dan mengawal peralatan lapangan mengikut logik kawalan dan strategi operasi, sehingga menyelesaikan penjadualan automatik peralatan dalam substansi.Lapisan pemantauan berada di bahagian atas tengah sistem dan biasanya terdiri daripada sistem supervisory control and data acquisition (SCADA). Lapisan pemantauan bertanggungjawab untuk memproses dan menyimpan data secara terpusat dari lapisan kawalan dan lapisan lapangan, memantau status operasi substansi secara real-time, dan memberikan fungsi seperti alaram dan pengurusan peralatan.

Lapisan pengurusan berada di puncak sistem dan terutamanya bertanggungjawab untuk pengurusan menyeluruh dan sokongan pengambilan keputusan substansi. Lapisan pengurusan menyediakan fungsi seperti pemantauan keseluruhan dan pengurusan penyelenggaraan sistem kuasa untuk memastikan operasi yang berkoordinasi substansi dalam seluruh grid kuasa.

2. Kerosakan Biasa dalam Sistem Automasi Substansi
2.1 Kerosakan Rangkaian Komunikasi

Rangkaian komunikasi sistem automasi substansi memainkan peranan penting dalam sistem kuasa moden, bertanggungjawab untuk mewujudkan penghantaran data dan perkongsian maklumat secara real-time antara pelbagai peranti. Walau bagaimanapun, kerosakan rangkaian komunikasi boleh memberi kesan serius kepada kawalan automatik dan pemantauan jauh substansi, menyebabkan operasi sistem kuasa tidak stabil.

Perkakasan komunikasi mungkin gagal disebabkan oleh usia atau isu kualiti. Kerusakan peranti keras kepada switch atau router mungkin menghalang data daripada diforwardkan dengan normal, dan putus sambung garisan penghantaran mungkin menyebabkan gangguan komunikasi. Masalah bekalan kuasa juga merupakan sebab penting bagi kerosakan peranti keras. Bekalan kuasa yang tidak stabil mungkin menghalang peranti komunikasi daripada beroperasi dengan betul.

Dalam rangkaian komunikasi substansi, gangguan elektromagnetik yang dihasilkan semasa operasi peranti mungkin mempengaruhi kualiti isyarat komunikasi, terutamanya untuk isyarat frekuensi rendah atau komunikasi tanpa wayar. Medan elektrik dan magnetik yang kuat yang dihasilkan oleh peranti tekanan tinggi dalam sistem kuasa juga mungkin menyebabkan pelemahan atau distorsi isyarat, mempengaruhi kebolehpercayaan penghantaran data. Pelemahan isyarat dalam garisan penghantaran jarak jauh juga merupakan masalah biasa, terutamanya apabila menggunakan komunikasi kabel. Isyarat secara beransur-ansur melemah semasa penghantaran, yang mungkin menghalang hujung penerima daripada menerima data dengan tepat.

2.2 Kerosakan Pengumpulan Data

Pengumpulan data dalam sistem automasi substansi adalah asas untuk mewujudkan pemantauan jauh dan pengurusan penjadualan. Sistem pengumpulan data bertanggungjawab untuk mendapatkan data secara real-time dari pelbagai peranti dalam substansi dan menghantarinya ke sistem kawalan pusat atau sistem SCADA. Sekiranya pengumpulan data gagal, ia mungkin mempengaruhi operasi normal substansi dan bahkan membahayakan keselamatan sistem kuasa.

Sistem pengumpulan data bergantung pada sejumlah besar peranti keras. Jika peranti-peranti ini gagal, pengumpulan data tidak dapat berjalan dengan normal. Kerusakan atau usia sensor mungkin menyebabkan pengukuran parameter penting seperti arus atau suhu tidak tepat. Gangguan bekalan kuasa unit terminal jauh (RTU) atau peranti elektronik pintar (IED) mungkin menghalang peranti daripada mula beroperasi atau menyebabkan mereka berhenti beroperasi, yang seterusnya mempengaruhi penghantaran dan pengumpulan data.

Pengumpulan data bergantung pada rangkaian komunikasi yang stabil untuk menghantar data dari peranti lapangan ke sistem kawalan pusat. Jika rangkaian komunikasi gagal, seperti kehilangan isyarat atau penundaan penghantaran data, ia akan menyebabkan kegagalan pengumpulan data. Masalah seperti garisan komunikasi yang rosak, peranti pertukaran rangkaian yang rosak, atau ketidakserasian protokol akan memberi kesan langsung kepada kebolehpercayaan dan sifat masa nyata penghantaran data.

Jika peranti dalam sistem pengumpulan data tidak dikonfigurasikan atau disesuaikan dengan betul, data yang dikumpulkan mungkin tidak tepat atau hilang. Jika peranti tidak dikonfigurasikan dengan parameter mengikut spesifikasi semasa pemasangan atau tidak dikalibrasi secara berkala, ia juga mudah menyebabkan ralat pengumpulan data. Operasi normal sistem pengumpulan data bergantung pada sokongan platform perisian atau program yang sesuai. Jika terdapat lubang dalam perisian atau ketidakserasian versi, pengumpulan data mungkin tidak dapat dilaksanakan dengan normal.

2.3 Kerosakan Alaram Palsu

Dalam operasi harian sistem automasi substansi, ia boleh memantau status peralatan kuasa secara real-time dan mengeluarkan isyarat alaram supaya tindakan yang sesuai boleh diambil dengan segera. Walau bagaimanapun, alaram palsu adalah salah satu jenis kerosakan biasa dalam sistem automasi. Alaram palsu mungkin tidak hanya mempengaruhi operasi normal staf tetapi juga menyebabkan pembaziran sumber dan gangguan yang tidak perlu. Dalam kes yang teruk, ia mungkin menyebabkan tindak balas kecemasan yang tidak sesuai.

Fungsi alaram sistem automasi substansi biasanya bergantung pada ambang batas yang ditetapkan. Jika ambang batas ini ditetapkan terlalu sensitif atau tidak sesuai dengan keadaan operasi sebenar, alaram palsu mungkin berlaku dengan kerap. Fluktuasi voltan yang besar atau perubahan sementara dalam peralatan di bawah keadaan operasi tertentu mungkin disalah anggap sebagai kerosakan, memicu alaram. Oleh itu, penetapan ambang batas yang wajar adalah penting untuk mengelakkan alaram palsu.

Ralat operasi oleh operator juga merupakan sebab biasa bagi alaram palsu. Semasa konfigurasi sistem atau penyelaras peralatan, ralat oleh operator mungkin menyebabkan syarat alaram yang tidak munasabah atau memicu alaram palsu. Jika operator tidak mengkonfigurasi sistem mengikut prosedur operasi standard atau tidak mengkalibrasi semula parameter alaram apabila menggantikan peralatan, status peralatan mungkin tidak sepadan dengan syarat alaram, menyebabkan alaram palsu.

3. Langkah-langkah Penanganan Kerosakan Biasa dalam Sistem Automasi Substansi
3.1 Meningkatkan Sistem Pengurusan Perkakasan

Membina sistem pengurusan peralatan yang kukuh adalah prasyarat untuk mencegah kerosakan peranti keras. Substansi harus merumuskan spesifikasi pengurusan yang terperinci untuk siklus hidup lengkap peralatan, termasuk pembelian dan penyelenggaraan, untuk memastikan setiap peralatan menjalani pemeriksaan kualiti dan penerimaan yang ketat sebelum pemasangan dan memenuhi keperluan teknikal apabila digunakan. Pada masa yang sama, untuk pelbagai jenis peralatan, kitaran penyelenggaraan dan piawaian pemeriksaan khusus harus ditetapkan, dengan pemeriksaan dan pembaruan berkala untuk memanjangkan umur peralatan dan mengurangkan kerosakan disebabkan oleh usia atau kerosakan peralatan.

Kedua, substansi harus memperkuatkan pemantauan dan rekod peralatan semasa operasi. Melalui pemantauan real-time peralatan, ancaman kerosakan potensial boleh dikesan dengan segera. Gunakan sistem pemantauan dalam talian untuk memantau status operasi dan parameter kunci seperti arus peralatan automasi substansi secara berterusan dan hantar data ke sistem pemantauan pusat. Berdasarkan ini, lakukan diagnosis kerosakan secara berkala, rekod data operasi peralatan yang terperinci, bentuk fail sejarah, agar dapat melakukan ramalan dan analisis kerosakan, mengenal pasti perubahan abnormal peralatan secara efektif, dan mengambil langkah-langkah pencegahan untuk mengelakkan kerosakan.

3.2 Kerja penyelenggaraan dan perkhidmatan berkala
Kerja penyelenggaraan berkala harus termasuk penyelenggaraan sistem perisian sistem automasi. Bahagian utama sistem automasi adalah sistem pemantauan komputer dan perisian kawalan. Ke stabilan operasi mereka secara langsung mempengaruhi tahap automasi dan keupayaan diagnosis kerosakan substansi. Lakukan penyelenggaraan sistem perisian secara berkala, termasuk pembaruan dan pengoptimuman sistem operasi dan algoritma kawalan, untuk memastikan perisian tidak mengalami "kegagalan" atau "crash" semasa menangani operasi yang kompleks.Kerja backup berkala juga sangat penting, kerana ia dapat mencegah downtime sistem akibat kerusakan program atau kehilangan data. Oleh itu, backup sistem dan latihan pemulihan data secara berkala adalah sebahagian daripada kerja penyelenggaraan.

3.3 Melaksanakan Kaedah Penyingkiran

Melaksanakan kaedah penyingkiran memerlukan definisi jelas tentang simptom kerosakan dan membuat rekod yang terperinci. Operator harus mengenal pasti manifestasi kerosakan dengan cepat berdasarkan alaram sistem dan prestasi peralatan, dan memahami situasi asas kerosakan. Jika sistem mengalami kehilangan data atau penundaan penghantaran, operator harus memeriksa tautan komunikasi semua bahagian sistem untuk memastikan saluran penghantaran data tidak terputus. Melalui pemerhatian teliti, beberapa sebab kerosakan yang jelas boleh disingkirkan, memastikan penemuan kerosakan yang lebih berfokus.

Pelaksanaan kaedah penyingkiran perlu mengikuti langkah-langkah tertentu. Ambil contoh kerosakan pengumpulan data dalam sistem automasi substansi. Pertama, periksa peralatan pengumpulan sendiri, seperti sensor dan transformator, untuk mengesahkan status operasi peralatan tersebut. Jika peralatan pengumpulan baik-baik sahaja, periksa selanjutnya sambungan komunikasi dan protokol penghantaran data antara peralatan. Jika peralatan komunikasi dan sambungan rangkaian normal, maka periksa sama ada tetapan perisian sistem automasi benar, dan sama ada terdapat konfigurasi yang tidak biasa atau ralat program. Akhirnya, melalui penyingkiran bertahap, sumber kerosakan akhirnya ditentukan. Kaedah ini secara efektif mempersempit lingkup pencarian kerosakan, mengelakkan pemeriksaan buta dan pembaziran sumber.

4. Kesimpulan

Secara ringkas, sistem automasi substansi melibatkan sejumlah besar peralatan dan teknologi, dengan pelbagai jenis kerosakan sistem, dan kompleksiti yang tinggi dalam penempatan dan penanganan kerosakan. Pada masa yang sama, semasa operasi sistem automasi substansi, beberapa peralatan mungkin gagal disebabkan oleh faktor-faktor seperti usia dan perubahan persekitaran luar. Jika kerosakan ini tidak ditangani dengan segera, ia mungkin menyebabkan kerosakan peralatan dan penurunan kecekapan operasi sistem, yang akhirnya meningkatkan kos penyelenggaraan dan pembaikan. Oleh itu, diperlukan langkah-langkah seperti meningkatkan sistem pengurusan peralatan keras, melakukan kerja penyelenggaraan berkala, dan melaksanakan kaedah penyingkiran untuk meningkatkan keupayaan deteksi dan pencegahan kerosakan.