QC成果报告-《实现联锁投用率自动化统计》QC成果报告书

中国石油宁夏石化公司电仪部一车间技术组QC小组成果报告书实现联锁投用率自动化统计电仪部一车间技术组QC小组发表人：雷少华中国石油宁夏石化公司2015年4月9日实现联锁投用率自动化统计目录1、小组概况 32、小组成员 33、活动计划.34、选题背景.45、选题理由.56、确定目标及目标可行性分析.67、原因分析.68、要因确认.79、对策实施1810、效果检查.2411、制定巩固化措施.2512、总结及下一步打算.25一、小组概况小组名称电仪部一车间技术组QC小组注册编号2014-083课题名称实现联锁投用率自动化统计成立时间2014年2月课题类型攻关型活动时间2014.32014.10小组人数（10人）8人当 年活动次数11次二、小组成员制表人：荣红 时间：2014年2月18日序号姓名性别文化程度职称职务组内分工接受TQM教育时间（h）1雷少华男大学助工组长指挥实施302荣红女大学助工副组长指挥实施303于忠健男大学工程师组员组织协调304王炯男大学工程师组员技术支持305王永生男大学工程师组员技术支持306贾东栋男大学助工组员具体实施307杜磊男大学助工组员具体实施308李阴宇男大学助工组员具体实施30 三、活动计划QC活动小组遵循PDCA循环模式，按计划实施本次QC小组活动。 四、选题背景联锁率上报要求：各主管技术员上报各自辖区的联锁率。每周车间在周报上通报各装置的联锁率。每月将联锁率上报至公司主管处室，由主管处室进行考评。联锁率统计方法：四个班组各抽出一人，进行如下工作（1）收集每周的联锁投退票证，人为进行梳理，根据票证中的解除联锁票的个数来计算联锁率；（2）在SIS/MCS系统的画面上一页一页翻看，记录处在联锁解除位置的回路个数，进行联锁率计算。1347个回路一个一个过。（3）查看仪表联锁投退登记本，根据登记本中记录的处于解除位置的回路个数，进行联锁率计算。最后上报给主管技术员，由主管技术员核对。工作量： 具体如下表统计效果：耗费时间，效率低，准确率忽高忽低，良莠不齐，或多或少会出现偏差，不准确。五、选题理由5.1、联锁投用率是反映装置安全运行的重要指标。5.2、减少人工统计的误差、提高效率、节约人力成本。5.3、联锁统计自动化是总部提倡的发展方向。六、确定目标及目标可行性分析目标：实现联锁投用率自动化统计。目标可行性分析基于以上目标值，有以下几点分析：6.1、软件是否实现该功能：作为控制系统，SIS系统除了具备响应速度快、运行稳定、三重化、冗余容错的特点外，也具备一般PLC的功能，如编程、逻辑运算、计算等能力，因此可以利用其在编程组态上的功能，实现联锁投用率自动化统计。6.2、人员是否具备完成能力：本小组成员经验丰富，吃苦耐劳，全部参与过500万吨/年炼油装置项目建设，对DCS、SIS等系统的组态、调试更是全过程参与，完全可以胜任本次任务。6.3、是否有机会实施：本年度是炼油装置3年一修的大修之年，公司计划8月检修，小组成员加班加点，可在检修前完成编程及各项测试，利用大修停工将16套系统的编程下装任务完成。6.4、自动统计程序会对现有系统的运行带来风险吗：在现有系统中编制的联锁率统计程序，它是独立于现在系统中已有的联锁程序或控制程序的，它不会参与任何联锁或控制，因此在理论上不会影响现有程序的运行。 本QC小组成员开展讨论，对以上几点认真分析，最终判定我们的目标是完全可行的！七、原因分析 针对影响联锁投用率自动化统计的各种因素，本QC小组成员通过召开小组会议，利用因果法，集思广益，对影响自动化统计的原因展开分析，并绘制出以上原因分析图，最终得到了影响自动化统计的11条末端因素： 1、 技术人员不具备该能力2、 硬件型号及版本不一致3、 硬件配置不允许4、 该程序影响现有逻辑运行5、 软化不能实现编程6、 控制系统数量多且分布广泛7、 数据类型不便于统计运算8、 联锁回路结构类型不一9、 联锁回路数量巨大10、无整体实施的机会11、没有用于实际检验的装置八、要因确认下面小组成员将针对这十一条末端因素逐一展开论证，确定出要因：要因验证（一）末端因素技术人员不具备编程能力确认方法开展调查确认人李阴宇确认时间2014.4确认情况本小组成员经验丰富，日常工作中均负责控制系统的维护与管理，且全部参与过500万吨/年炼油装置项目建设，对DCS、SIS等系统的组态、调试更是全过程参与，因此具备一定的编程能力。结论非要因要因验证（二）末端因素硬件型号与版本不一致确认方法现场调查确认人雷少华确认时间2014.4确认情况经调查炼油装置所有SIS系统配套的各类型卡件型号、版本号均一致。结论非要因要因验证（三）末端因素系统硬件配置不允许确认方法现场验证确认人贾东栋确认时间2014.4确认情况在查阅了SIS系统硬件说明手册，并在现场仪表机柜间查看了硬件配置，确认系统硬件允许在控制器中新增程序，且该程序不要额外增加系统控制卡件。结论非要因要因验证（四）末端因素自动化统计程序影响现有逻辑运行确认方法开展调查确认人雷少华确认时间2014.4确认情况在现有系统中编制的自动统计程序是独立于原有联锁和控制程序的，它不会参与任何联锁或控制，因此不会影响现有程序的运行！结论非要因要因验证（五）末端因素系统软件不能实现编程确认方法现场验证确认人荣红确认时间2014.4确认情况通过查阅SIS系统使用维护手册并对现场工程师站实际验证后，确认系统具备完整的编程组态功能。结论非要因要因验证（六）末端因素控制系统数量多且分布广泛确认方法现场确认确认人贾东栋确认时间2014.4确认情况炼油装置现有SIS/MCS系统16套，分别安装在6个机柜间内，分布广泛、管理分散，在实现自动统计时难以集中显示统计结果。装置区域大，系统分布广大约3KM结论要因要因验证（七）末端因素数据类型不便于进行统计运算确认方法现场确认确认人荣红确认时间2014.4确认情况经确认，SIS系统中参与联锁程序的直接变量数据类型全部为二进制量，而联锁统计程序需用十进制变量进行运算。结论要因要因验证（八）末端因素联锁回路结构类型不一致确认方法开展调查确认人雷少华确认时间2014.4确认情况 经调研，联锁程序中联锁回路的形式多样，有1取1、3取2、4取2、甚至11取2等回路结构，多种形式的联锁结构致使联锁率自动统计编程复杂化。 3取2 4取2结论要因要因验证（九）末端因素联锁回路数量巨大确认方法开展调查确认人李阴宇确认时间2014.4确认情况经过调研，目前联锁回路总计1347个，联锁解投按钮2060余个，这为联锁率自动统计的实现带来了巨大的工作量。1347结论要因要因验证（十）末端因素没有实施的机会确认方法开展调查确认人贾东栋确认时间2014.4确认情况1、为了避免对装置的影响，SIS系统的程序编写和下装最好在装置停工期间进行。2、2014年8月，公司计划对炼油装置进行三年一次的大检修。结论非要因要因验证（十一）末端因素没有用于实际检验的装置确认方法开展调查确认人荣红确认时间2014.4确认情况根据维护手册的要求，测试程序正确与否，需要有一套装置作为样本进行编程和仿真实验，且必须在停工时进行，否则只能纸上谈兵。根据炼厂的生产计划，炼厂各装置在大修前鲜有停工可能，难以找到合适装置作为样本进行实际验证。结论要因通过以上分析，主要原因有：1、控制系统数量多且分布广；2、数据类型不便于统计计算；3、联锁回路结构类型不一；4、联锁回路数量巨大；5、没有用于实际检验的装置。九、对策实施针对以上5要因，我们制定了相应对策表序号要因对策措施责任人完成时间1数据类型不便于统计计算设计数据类型转化模块利用系统的编程功能，将二进制量转化为十进制量，并将该模块标准化。杜磊4.162联锁回路数量巨大实现批量处理将32个二进制转十进制程序模块打包，组成批量转化的模块、可一次转化32个二进制为十进制。荣红4.183联锁回路结构类型不一统一标准，精确回路数量利用 “或”逻辑块，将多参数回路转化为单一回路，便于计算。并将其标准化。贾东栋4.284没有用于实际检验的装置选择试验样本平台A、根据现场生产的实际情况及各系统规模的大小，选择便于实施的样本装置进行实验。B、结合以上措施设计程序，重点解决联锁统计公式的编程。C、仿真后进行实际下装，实际验证。D、程序优化及二次仿真验证雷少华5-6月5控制系统数量多且分布广利用通讯集中显示A、利用大修停工进行推广B、将16套系统，通过通讯手段集中显示。李阴宇8月9.1、针对数据类型不便于统计计算对策一：设计数据类型转化模块利用系统的编程功能，将二进制量转化为十进制量，并将该模块标准化。2014年4月16日，由小组成员杜磊负责编写二进制转十进制的程序模块，并进行调试测验。 实施效果： 9.2、针对联锁回路数量巨大对策二：实现批量处理将32个数据类型转化等模块打包，组成批量转化的模块、可一次转化32个回路。2014年4月18日，由小组成员荣红、李阴宇编写批量转化程序，将“对策实施1”中得到的转化模块进行打包，生成批量转化模块，可一次将32个二进制转化为十进制量。实施效果： 9.3、针对联锁回路结构类型不一对策三：统一回路标准，精确回路数量 利用或逻辑块，将多参数回路转化为单一参数，便于计算。2014年4月28日，由小组成员贾东栋、李阴宇编写回路结构转化程序，利用“或”逻辑块，将3取2等类型回路转化为单一回路，使其便于计算。实施效果： 9.4、针对没有用于实际检验的装置对策四：1、选择试验样本平台2014年5月6日，小组成员荣红组织讨论，根据炼油装置生产的实际情况及各系统规模的大小，选择具备实施条件的装置作为样本进行实验。样本平台需符合以下条件：禁用主体核心装置作为试验平台，减少风险禁用正在运行的系统作为试验平台SIS系统的规模要小，便于快速完成编程鉴于以上原因，考虑到航煤加氢装置一年中有数次停工机会，最后选择航煤加氢装置作为实验用的样本平台。2、选择实验平台，进行编程、实验 2014年5月8日至22日，由小组成员雷少华负责在航煤加氢SIS系统中进行全局编程，重点解决联锁统计公式的编程。实施效果： 2014年5月8日至22日，由小组成员雷少华负责在航煤加氢SIS系统中进行全局编程。实施效果：2014年6月12日，由小组成员李阴宇、贾东栋对编写完的程序做仿真测试。实施效果：仿真测试第一步： 仿真测试第二步：2014年6月12日，由小组成员雷少华对程序进行优化，并由杜磊、荣红下装到航煤加氢SIS系统中进行实验测试。程序的精简和改进：（1）在现有程序中，二进制被转化为十进制后，被“寄存”在中间寄存器中，然后在送到加法运算块中进行加法运算，但事实上可以直接将转化结果送到加法运算块中进行运算，不需要将其寄存起来，因此可将寄存环节取掉，这样就可以使程序精简。实施效果：（2）SIS系统的程序下装到控制器后就很难进行修改，如果联锁回路总数因为工艺或设备的变更发生增加或减少，就要重新修改程序中的联锁回路总数，然后再进行下装，这样对SIS系统的运行有一定风险，因此联锁回路总数这个变量的类型由现在的只读形式换为可读写形式，这样不用下装逻辑就可以在线对联锁回路总数进行修改，避免程序下装，保证系统的正常运行。精简和改进后的程序经过仿真测试和实际下装测试运行正常。9.5、针对控制系统数量多且分布广对策五：利用通讯集中显示2014年8月，利用炼油装置停工大修的机会，全体小组成员以样本平台上编写的程序为模板在全厂进行推广，并利用通讯手段将所有数据集中显示。实施效果：十、效果检查10.1、 效果检查通过三个月的观察，全厂16套SIS/MCS系统运行平稳，联锁率能正常显示，该程序没有对装置的安全运行造成任何异常影响。统计方式统计作业人数统计作业时间 时效性统计准确率实现自动统计前8人次/周8小时/周 滞后不能确定实现自动统计后1人次/周0.5小时/周 实时100%10.2、 活动收益1.解决了原来人工统计效率低、准确性差等问题，消除了统计中的人为因素，使联锁统计准确率达到100%，更重要的是可以及时准确的为公司提供可靠的联锁率。2.通过本次QC活动为企业节约了至少30余万的组态费用。在开展活动近一年的时间里，小组成员从最初的课题拟定到最后完成目标总结经验都积极配合参与，每位成员都倾注了大量心血，其中最大的收获不仅仅是QC活动本身，而是通过活动我们活跃了思维、提高了对问题的辨识度、能够全方位分析解决问题