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SISシステムの主な役割は、製造装置自体に故障の危険が生じたり、人的要因によって危険が引き起こされたり、または避けられない要因によって危険が発生した際に、即座に適切な対応を行い、対応する論理信号を出力することです。これにより製造装置を安全に停止させ、危険の発生や事故の拡大を防ぎ、被害を軽減します。SISシステムに障害が発生すると、リスクの予測能力が低下します。安全な生産を確保し、重大な設備や人命の被害を防ぎ、企業全体の経済的効率性を向上させるために、SISシステムの管理を強化することは急務です。本稿では、SISシステム管理の核心的なポイントを共有し、計装メンテナンス担当者がSISシステム管理業務を強化できるように支援します。SISシステムの管理とは、専門的な技術管理を強化することにより、SISシステムの機器が良好な状態を維持し、安全な生産を確保し、計画外の停止を減らし、重大な機器故障や人的被害の発生を防ぎ、企業全体の経済効率を向上させることです。では、日常のメンテナンスや管理はどのように行えばよいのでしょうか? 前期管理とは、SIS連鎖保護システムの計画、設計、機種選定、購入、設置、運用といった段階におけるすべての管理業務を指し、全工程管理において重要な部分です。ライフサイクルコストを最も経済的にし、総合効率を最大限に高めるためには、事前の管理作業に重点を置く必要がある。 各部門の設備管理は、安全かつ信頼性が高く、技術的に先進的で、経済的に合理的であるという原則に基づき、新設・改修・拡張などのプロジェクトにおけるSIS連鎖保護システムの設計審査に参加すべきである。 設計選定の信頼性、保守性、適用性、経済性、先進性、安全性について要求が出される。SIS連鎖保護システムの設計は、「GB 50770-2013 石油化学工業用安全計装システム設計規範」に適合しなければならない。 SIS連鎖保護システムの購入にあたっては、品質の良さ、性能の優れていること、およびライフサイクルコストの低さという原則を堅持しなければならない。 厳格な入庫品質検査プロセスを実施し、輸入機器には必要な修理部品が備わっていなければならない。設備管理部は、SIS連鎖保護システムの調達に参加し、技術契約の締結を担当または協力するものとする。 SIS連鎖保護システムの工事は、設計要件および「SHT3521-2015石油化学計装工事施工技術規程」に従って行わなければならない。新設・改修・拡張工事において計装機器の施工を担当する業者は、適切な施工資格を有し、設計要求に従って施工を行う能力があり、かつ十分な品質保証体制を備えていなければならない。 設備管理部は、計測機器の工事プロジェクトにおける竣工検収などの業務を担当するか、または参加しなければならない。竣工検査は、設計要件および関連規格に従って行わなければならない。竣工資料を完備するために、工事の竣工検収資料には以下が含まれるべきである:(1)工事竣工図(装置全体の計装自動制御設計図面および竣工図を含む)。 (2)設計変更書類および資材代替書類。 (3)隠蔽工事の資料および記録。 (4)SIS連鎖保護システムの設置および品質検査記録。 (5)ケーブル絶縁試験記録。 (6)接地抵抗テスト記録。 (7)計装用空気および圧力導管などの清掃、耐圧試験、漏れ試験の記録。 (8)SIS連鎖保護システムおよび材料の製品品質合格証明書。 (9)SIS連鎖保護システムの校正および試験記録。 (10)回路試験およびシステム試験記録。 (11)SIS連鎖保護システム引き継ぎリスト。 (12)警報・連動システムの調整記録。 (13)SIS連鎖保護システムの構成記録作業票。 (14)未完了工事項目明細表など。 (15)SIS連鎖保護システム説明書。 そのうち、(1)、(2)、(10)、(15)の内容は、記録管理部門のほか、SIS連鎖保護システムの保守部門、SIS連鎖保護システムの管理部門、および利用機関にも提出しなければならない。 SIS連鎖保護システムの運用開始前に、使用機関および/または保守機関は、装置の特性に応じて関連規程を作成し、技術訓練や事故対応訓練を実施しなければならない。 システム管理において、SIS連鎖保護システムの連鎖プログラムの変更、連鎖設定値の変更、時間調整値の変更などについては、各専門分野の協議および技術責任者の承認制度を確立し、「連鎖保護システム変更承認書」に記入する必要がある。 工程や設備上の理由によりSISインターロック保護システムを変更する場合は製造装置が手続きを行い、計装上の理由により変更する場合は電気計装課が手続きを行う。工程インターロック保護システムについては、装置マネージャーが審査を行う;重要な機器などのSIS連鎖保護システムは、設備部の責任者が審査し、副社長が承認し、計装(電気・計測)部門が実装を担当します。 SIS連鎖保護システムの作業を行う前に、「連鎖保護システム一時作業票」の手続きが必要です。 工程上の理由によりSISインターロック保護システムを一時的に停止する必要がある場合、工程装置が手続きを行い、生産装置の責任者の承認と署名を得た上で、各工場におけるSISインターロックシステムの投入・停止を担当する専任スタッフが実施する。計装機器の理由により点検が必要となったため、SIS連鎖保護システムを一時的に停止します。この作業は計装専門スタッフが行い、生産装置の責任者の承認と署名を得た上でのみ実施できます。上記の2つの理由により一時的に停止したSIS連鎖保護システムは、期限内に復旧させなければならず、両者は記録を残しておくものとする。 製造期間中は、SIS連鎖保護システムを停止させることは許可されていない。特別な状況でやむを得ず停止が必要な場合は、所管部門が関連専門家による検討を行い、対応策を策定し、専門家の合意を得て経営陣の承認を経た上で、「連鎖保護システム停止承認書」を発行する必要がある。 工程上の理由による場合は工程装置が対応し、計装上の理由による場合は計装部門が対応し、計装の専門スタッフが作業指示書に基づいて作業を行う。生産技術部、工程装置、設備部にアーカイブ。 新規装置の建設または装置の大規模修理後、SISインターロック保護システムの運用開始;SIS連鎖保護システムの長期停止後の復帰にあたっては、生産、計装制御、安全環境、計器、電気などの関連専門スタッフが各回路を順次点検・確認し、「連鎖保護回路試験確認書」に記入した上で、初めて使用を開始できる。関連部門、計器・設備部がアーカイブを担当する。 新たにSIS連鎖保護システムを導入する場合、会社の設備管理部が電儀工場に作業指示書や図面、資料を渡し、各装置の設備部の計装担当者が実施を行う。 SISインターロック保護を解除する前に、製造装置のプロセス担当者が予案を策定し対応措置を講じ、さらに2名以上の計装作業員による確認を経てから、インターロックを解除する必要がある。リレーを取り外した後は、確認してください。 計装専門家がSISインターロック保護システムの問題を処理する際には、事前にインターロック解除案を決定し、信頼性の高い措置を講じてプログラムを修正・追加・削除する必要があり、さらにDCS、PLC、SISの正常な運用に影響を与えないようにしなければならない。問題処理の過程で使用される検出計器、スイッチ、リレー、インターロックプログラム、アクチュエータ及びその付属品などについては、2人以上で確認を行い、その後厳格に操作手順に従って作業を行う必要がある。 問題処理が完了した後、連鎖保護を投入する前には、2名以上の計装作業員による確認が必要であり、記憶機能を持つ回路については必ずリセットを行わなければならない。技術者の確認を経て、監視者の立会いのもとでプロセス作業員がその回路の連鎖保護を投入し、速やかに「SIS連鎖保護システム作業票」に記入しなければならない。 SIS連鎖保護システムの操作スイッチやボタンは、すべて作業場の指定された担当者が操作します。 SIS連鎖保護システムで使用される検出素子、論理ユニット、作動素子は、装置や機組の大規模点検と同時に点検・校正を行わなければならない。 SIS連鎖保護システムの計器、機器、付属品などには、明確な赤色の連鎖マークが必要である;緊急停止ボタン、スイッチには保護カバーを設けるべきである。 備蓄基準および予備部品の管理規定に基づき、連動保護システムには十分な量の予備部品を備えておく必要があります。また、連動保護システムの電源系統の部品、一次検出素子、論理ユニット、実行ユニットの計器などは、定められた使用期間に従って定期的に交換しなければなりません。 日常メンテナンス:ソフトウェアおよびハードウェアの動作チェック項目を実施し、異常状況を記録して、運用中に発生する障害を迅速に保守します。SIS制御システムのハードウェア状態を全面的に点検し、異常があれば記録して次回のメンテナンス項目に盛り込む。具体的には、制御キャビネット内の各モジュールの動作状態、各チャネルのスキャン状況や損傷状態、各オペレーターステーション、制御ステーション、通信ネットワークの稼働状況などを確認し、メイン機器および冗長機器の状態が正常であることを保証する; UPSの供給電圧、各キャビネットの供給電圧をチェックする。各種直流電源の電圧および各電源モジュールの動作状態を確認し、メイン電源と冗長電源の状態が正常であることを保証する; 各放熱ファンの動作状況を確認する; エンジニア室の温度と湿度を確認する; コンピュータ機器およびシステムの日常メンテナンスや不具合修正の記録を確認し、停止して対応が必要な項目をまとめる; SIS制御システムのソフトウェアの状態を全面的にチェックし、異常があれば記録して次回の点検項目に盛り込む。また、SIS制御システムのソフトウェアとデータの完全なバックアップを行う。揮発性メモリ(RAMなど)に保存されているデータやファイルは、適時にアップロードし、バックアップを行う必要があります; SIS制御システムのソフトウェアが正常に動作していることを確認し、監視ソフトウェアが機器のリアルタイムの動作状態を正しく監視できること、編集モードで画面を構成できること、そして構成ソフトウェアがシステムの検出情報をオンラインで正しく確認できることを確認する; SISシステムのSOEファイル記録ソフトウェアが、機器の運転中も常に動作状態にあることを確認する(ISC Trustedシステムでは動作させる必要はない)。これにより、SOEファイルが正しくエクスポートされる; SISシステムの履歴トレンド機能が正常に動作し、故障変数を長期間にわたって検出し、機器や計測機器の状態を正確に反映できるようにする; アラームシステムを点検し、冗長性の喪失、異常な切り替え、重要な信号の消失、データオーバーフロー、バスの頻繁な切り替えなどの重要な異常情報を詳細に記録する; SIS制御システムの運用ログ、データベースの運用アラームログを確認する; SIS自己診断システムをチェックし、システムの自己診断結果から異常記録を集計することができます。関連するシステムの専門家に相談することも可能です; 運用中のメンテナンス項目:システム障害の修理、巡回点検中にシステム障害が検出された場合は、アラームが発生した原因を詳しく調査する。冗長機器がある場合はオンラインで新しい機器に交換し、アラームの原因となっている測定回路の不具合を修正する。運用に支障をきたさないか、停止を引き起こす可能性のある未知の要因については、停止時に調査を行う; エンジニアステーション、オペレーションステーションのメンテナンスでは、ソフトウェアの不具合についてはソフトウェアの仕様に従って再設定するか、必要に応じて再インストールを行います。ハードウェアの不具合の場合は、メンテナンスを行う前にすべてのソフトウェアがバックアップされていることを確認します; コンフィグレーションソフトウェアのメンテナンスや、ジャンコン画面の修正は、工程作業場が一元的に依頼し、一括で行われる。コンフィグレーションソフトウェアは、ロジック構成をオンラインまたはオフラインで確認する際にのみ使用され、運用中の修正はサポートされていない; 計測装置のメンテナンスにあたっては、作業前に関連するインターロックを切り離さなければならず、必要に応じて関連する変数インターロックも切り離す。まず工程部門が、装置が工程から切り離されていることを確認した上でメンテナンスを行い、運用開始前にはその装置の計測回路が正常であるかをチェックする。その後工程部門が運用開始を承認し、状況を観察したうえでインターロック保護の再導入を検討する; SIS制御システムのハードウェア・ソフトウェア障害記録台帳およびソフトウェア修正記録台帳を作成し、システムで発生したすべての問題(エラー情報やテキストを含む)、対応過程、そして各ソフトウェア修正の記録を詳細に記録する; コンピュータウイルスの持ち込みを防ぐため、エンジニアステーションにはその他のサードパーティ製ソフトウェアを一切インストールしてはならず、モバイルストレージデバイスも専用のものを使用しなければならない; 定期的にパスワードを変更し、適切に保管してください。 停止して点検を行う際には、キャビネット、エンジニアステーション、オペレーションステーション、ネットワークおよびインターフェース機器、モジュールシステムのキャビネット内の電源などを詳細にメンテナンスする必要がある。点検を行う前には、SIS制御システムの定められた停電手順に従って装置を停止し、電源を切り、点検対象の装置の電源プラグを抜くべきである;キャビネットの点検:(1)キャビネットのほこり除去、清掃が必要な各モジュールのあるキャビネットおよびスロットに番号を付け、ジャンパー設定を詳細かつ正確に記録する。清掃モジュール、放熱ファンなどの部品;モジュールの検査が終了し、キャビネットやラック、スロットがきれいに清掃されたら、モジュールに記載されているキャビネットおよびスロットの番号に従って、モジュールを一つずつ該当するスロットに戻していきます。位置決めは正確でなければならず、信頼性が求められます;(2)SIS制御システムの予備バッテリーを点検し、電力が不足している場合は速やかに新しいバッテリーに交換すること;(3)モジュール検査内容:SIS制御システムの各モジュール内の電子部品には、焼け跡や破損がないこと;部品間の接続ピンは、変形や摩耗がないこと;モジュール取り付けベースプレートの変形したピンを修正し、ピンが破損しているベースプレートは交換する必要がある;点検後は、底板がしっかり固定され、プラグが完全で、変形や破損がないことが求められる;SIS制御システムのすべてのI/Oキャビネットおよび中間キャビネットの通信ケーブル接続部を点検し、セパレータやブランチャなどはしっかりと接続されていることが必要であり、特に接続部内のシールド線はしっかりと固定されていなければならない;システムを復旧させ、各I/Oモジュール、回路の接続、プラグインが緩んでいないか確認し、各設定スイッチ(DIPスイッチ)およびジャンパーの設定が正しいことを確認する;(4)ケーブルの接続が正しいことを確認したら、電力供給を再開する;ファンの回転方向が正しいこと、各モジュールのインジケーターライトが正常に動作していることを確認し、ディスプレイ上でSIS制御システムの通信が正常であり、警報やエラーメッセージがないことを確認する; エンジニアステーション、オペレーターステーションの点検:(1)エンジニアステーション、オペレーターステーションのほこり除去、ケース内部や外部部品、放熱ファンの清掃。清掃後は清潔で、ほこりや汚れがなく、放熱ファンがスムーズに回転する。(2)電源を入れて起動した後、装置に異音や異臭などの異常は発生せず、正常に起動してオペレーティングシステムに移行でき、自己診断プロセスでもエラーメッセージは表示されず、各状態表示ランプや画面の表示も正常である;放熱ファンの回転は正常で、詰まりがなく、回転方向も正しいことを確認してください;ディスプレイの画面は鮮明で、ボタンの機能は正常であるべきです;マウスはスムーズで遅延がなく、正確に反応するべきです;キーボードの各キーは敏感に反応し、正しく動作するべきです;(3)アプリケーションシステムソフトウェアの起動処理に異常はなく、エラーメッセージも表示されない;(4)各オペレーターステーション、エンジニアステーション、サービスステーションのユーザー権限設定を確認し、管理およびセキュリティ上の要件を満たしていること; 静電気対策が必要な機器の場合、点検時には必ず静電気対策を講じなければならず、作業員は静電気防止用のアースバンドを着用し、できるだけ回路部分に触れないようにしなければならない;取り外した機器は静電気防止パッドの上に置き、ブロー用の圧縮空気銃は接地する必要がある;吹き抜き用の圧縮空気は乾燥しており、水分や油分が含まれていてはならず、圧力は0.05MPa前後に制御する必要がある;清掃用の掃除機は、舞い上がったほこりをすぐに吸い取れるよう、十分な出力を持っていなければならない;機器の清掃には専用の洗剤を使用しなければならない;ネットワークおよびインターフェース機器の点検:(1)故障したネットワークケーブルまたは光ファイバーケーブルの交換;点検後の通信ケーブルには損傷や断線がなく、光ケーブルの配線にも曲がりがないこと;ネットワークケーブルや光ファイバーケーブルはきちんと結束し、しっかりと固定する必要があります;(2)スイッチ、フォワーダー、光端機などのネットワーク機器の内部および外部を清掃・点検し、接続部を締め付ける;点検後の機器の外観は清潔でほこりや汚れがなく、各接続線やケーブルの接続も正しく、緩んだり切れたりしていない状態でなければならない;各接続プラグは無傷で、接触も良好です;(3)通電後、モジュールのインジケーターライトの状態を確認するか、システム診断機能を用いて、通信モジュールの状態および通信バスシステムが正常に動作し、異常なアラームが出ないことを確認する。冗長バスは冗長動作状態にあるべきで、スイッチ、フォワーダ、バスモジュールなどが電源が入った後のインジケータはすべて正常に表示されなければならない。各制御システムを確認し、すべてのI/Oチャネルおよびその通信状態は正常であるべきです;モジュール電源、システム電源、およびキャビネット電源の点検:電源装置やファンを清掃し、点検後の装置はほこりや汚れがなく清潔であるべきです;記録マークに従ってすべてのプラグを挿し、正しく接続されていることを確認したら電源を入れます。通電検査試験:通電後、電源装置に異音や異臭がなく、温度上昇も正常であるべき;ファンは正常に回転し、詰まりがなく、向きも正しい。 要求に従い、各出力電圧は規定値を満たす必要がある。 システム全体を起動すると、正常に動作し異常警報は発生せず、電源の各インジケーターライトも正常に点灯するはずです。 冗長構成の電源については、いずれかの回路を切って、対応するコントローラーが正常に動作するかを確認します。動作しない場合は、対応する電源を修理または交換する必要があります。 冗長性の性能は、オペレーターステーション、メインコントローラーおよびモジュール、通信バス、モジュール、システム、またはキャビネットの電源供給といった4つの部分について、冗長切り替え試験を行う必要がある。オペレーターステーションの冗長切り替え試験:(1)オペレーターステーションなど、並列で動作する機器において、そのうちの1台または一部を停止しても、コンピュータ制御システム全体の正常な動作に影響を与えてはならない;(2)冗長切り替え機能を備えた装置において、停電やアプリケーションソフトウェアの停止などによってメインの運用装置が停止した場合、スタンバイしている装置は直ちに稼働状態に切り替わらなければならない;(3)同じ方法で逆方向切り替え試験を行う;(4)上記の試験過程において、試験装置に関連する故障警報が発生する以外、システムにエラーやその他の異常現象が発生してはならず、故障診断の表示は正確でなければならない。メインコントローラーおよびモジュールの冗長切り替え試験:(1)メインコントローラーまたはモジュールの冗長切り替え試験には、以下の方法を選択する:正常に動作しているメインコントローラーまたはモジュールの保険を取り外す;メインで動作しているメインコントローラまたはモジュールを抜き取ります(モジュールが通電状態でも挿抜可能な場合)。同じ方法で逆方向切り替え試験を行う;(2)試験中、システムは障害なく予備のコントローラまたはモジュールに切り替えて動作できるものとする。故障診断の表示は正確でなければならず、モジュールの故障や冗長性の喪失に関する警報を除き、システムにはいかなる異常も発生してはならない。 通信バスの冗長切り替え試験:(1)通信ネットワーク上の任意のノードにある装置を投入・切り替えても、バス通信は正常でなければならない;(2)通信ネットワークの任意のノードにおいて、ノード装置とバス間のある通信接続線を順番に切断しても、システムにエラーやその他の異常は発生してはならない;(3)以下の方法を選択し、通信バスの冗長切り替え試験を行う:メイン運用バスモジュールの電源を切断する;メインランバスのプラグを抜く; メインランニングバスケーブルまたは端子マッチャを切断する;(4)同様の方法で逆方向切り替え試験を行う;(5)試験中、通信バスは自動的に冗長バスに切り替わって動作するべきである;インジケーターライトの表示とシステムの動作は正常であるべきです;システムデータの損失がなく、通信が途切れず、故障警報が正しく、診断画面の表示が試験の実際と一致していることを確認する。 モジュール、システム、またはキャビネットの電源冗長切り替え試験:(1)モジュール、制御システム、およびキャビネットの冗長電源システムについては、一つずつ冗長切り替え試験を行う必要がある。すなわち、通常の電源回路を切断し、予備電源が自動的に投入されるかを確認する;冗長電源システムの場合、いずれかの電源を切断する;同じ方法で逆方向切り替え試験を行う;(2)上記の試験過程において、制御システムは正常に動作し、中間データおよび累積データが失われてはならず、故障診断の表示も正しくなければならない。また、システムにエラーやその他の異常現象が発生してはならない。 制御性能テストには、アナログ入力(AI)チャネル、パルス入力(PI)信号、アナログ出力(AO)信号、デジタル入力(DI)信号、デジタル出力(DO)信号、システム構成、およびオンラインダウンロード機能といった項目が含まれます。 アナログ入力(AI)チャネルテスト:対応する標準信号源を使用し、測定ポイントの各端子にそれぞれ測定範囲の0%、25%、50%、75%、100%の信号を入力し、オペレーターステーションまたはエンジニアーステーションでその測定ポイントの表示値を読み取ることで、計測装置および計測回路が正常に動作していることを確認します。 パルス量入力(PI)信号テスト:標準周波数信号源を使用し、測定ポイントに対応する端子にそれぞれ測定範囲の10%、25%、50%、75%、100%の信号を入力し、オペレーターステーションまたはエンジニアーステーションでその測定ポイントの表示値を読み取ることで、計測装置および計測回路が正常に動作していることを確認する。 アナログ出力(AO)信号テスト:オペレーターステーション(またはエンジニアステーション、またはハンドホイール)を介して、それぞれの測定範囲における0%、25%、50%、75%、100%の値に設定し、自己保護装置が正常に動作することを確認する。 デジタル入力(DI)信号テスト:パッシブコンタクトを短絡/開放するか、レベル信号を加える/取り除くことによって各入力ポイントの状態を変更し、オペレーターステーションまたはエンジニアーステーション(ハンドヘルダー)上で各入力ポイントの状態変化を確認し、正しく動作していることを保証する。デジタル出力(DO)信号テスト。 システム構成およびオンラインダウンロード機能のテスト:(1)エンジニアステーションの権限設定が正しいかを確認し、エンジニアレベルでエンジニアステーションにログインする。(2)工程要件に応じてSIS制御システムのロジック構成を変更し、条件が許す場合にコンパイルして生成する。構成、オンライン、ダウンロード、SOEなどの機能は正常に動作する。(3)オペレーターステーションの権限設定が正しいかを確認し、オペレーターレベルでログインして操作します。(4)論理に基づき画面を変更し、画面編集ソフトウェアは正常に動作する。各工程の画面やパラメータ設定画面などに異常がないことを確認する。歴史的傾向機能は正常です。 文書管理・設備管理部では、定期的に計装、電気、機械などの専門家を集め、生産装置と共に各装置のSIS連鎖保護システムに関する技術資料を入念に再検討・確認し、SIS連鎖保護システムの技術文書を整備しています。保有している技術資料には、主に連鎖配線図、SIS連鎖原理図、SIS連鎖プログラム図、配線図、SIS連鎖設定値一覧表、時間調整値一覧表、SIS連鎖保護システムに関する文章説明、およびSIS連鎖保護システムに関連する計器、電気、機械装置の資料が含まれる。SIS連鎖保護システム用各種計器の点検校正記録など。「SIS連鎖保護システム変更承認票」、「SIS連鎖保護システム作業票」、「SIS連鎖保護システム停止承認書」、「SIS連鎖保護回路試験確認書」などは、設備管理部の計装専門チームが保管を担当する。