DCS控制系统在工业自动化中应用

陈 涛（唐山中厚板材有限公司，河北 唐山 063610）

DCS控制系统在工业自动化中应用

陈 涛
（唐山中厚板材有限公司，河北 唐山 063610）

现在的DCS控制系统采用的是网络冗余技术和分布处理单元冗余技术、电源冗余技术等，对生产自动化控制的主流技术，该系统具有自动化、危险性低、管理性强、结构简单、控制灵活等优点，深受企业的广泛应用。本文结合生产实际分析了DCS 系统的结构图及应用，设计了一种基于ARM分布处理单元结构，阐述了DCS 系统在日常使用中的维护技术。

DCS系统；工业自动化；应用分析

在网络方面，DCS网络是整个系统的中枢神经。在安全方面可以有效地保证DCS控制设备的安全性。同时DCS还采用了双冗余的控制系统技术。在实际的工作中如果是重要控制单元出现了问题一般它都会有相关的冗余单元及时地变化到其他程序上，这样主要是确保系统的安全。另外一方面，DCS控制系统还可以采用开放的方式进行它的模块化、系列化和标准化设计，来具体实现信息方面的传输。再有就是如果是随时需要改变或扩充相关的系统功能时，我们可以将新增计算机连入系统中，及时地进行系统工作。

1 DCS 系统的结构图及应用

一般地来说，DCS的结构图是以计算机网络为基础，并且连接在网络上的三类节点—面向被控过程现场的现场I/O控制站、面向DCS监督管理人员等的工程师站。具体如图1所示。

具体分析来说是，现场控制器部分是用来控制现场所有的设备，在工作原理上采用DDC运算能力，同时还可以对那些稍微复杂的功能进行控制，而它的数据采集是由微型计算机、输入通道和输出设备等组成并进行数据处理。在它的采集过程数据中是用来显示、记录、分析处理和打印制表。

而如图1所示中的操作员站是特别为操作人员进行提供的一个人机界面，确保操作员及时了解现场运行状态、运行参数，并可通过输出设备让操作人员方便快捷的了解设备故障信息。同时还可以对历史数据进行处理，调用历史数据库完成运行报表等。并用于完成上述功能的软件，包括趋势显示、历史数据库存储、事件记录打印和报警处理。工程师站是采用通用微型计算机工作站进行离线配置和组态。在实际工作中，它第一时间会把相对应的模块调到显示器屏幕上，最后再进行有关特殊规定进行逐一的填写。在这方面的操作时应该注意的是当用户需要变更控制方案时，我们不必改变接线，只要重新组态即可。说起组态的措施具体为：首先要建立一个目标工程。在正式应用组态前，在此工程名称的基础上就会自然形成工程数据目录。这个确定好以后再确定测点清单等内容，比如说IO单元的配置及测点分配等。在系统组态设备方面，我们可以采用图形方式，因为系统网络上连接的每一种设备都是与某个基本图形对应的。

2 一种基于ARM分布处理单元结构的设计

这种单元结构如图2所示，它可以分为上层网络模块，存储器模块，电源管理模块等。实际上，这种单元结构是由控制器和存储模块这两大部分组成。具体地工作原理体现在上层网络模块它有冗余网络和实现主/冗余分布处理单元进行数据交换的网络，而下面的网络模块是由分为主次的2条485网络组成。

3 DCS 系统维护分析

随着信息技术的不断发展DCS系统也逐步向集成化、开放化、智能化方向发展，实现了开放式的通信系统，与管理信息紧密的结合，使其能够实现可靠的实时全数字技术，将成为新一代的DCS。但是在应用中也要注意DCS 系统维护。

实际中，为了掌握DCS的运行及发现和消除运行设备的异常和缺陷，我们要及时对DCS设备进行不定期巡视检查。首先要检查的就是工程师站、通信网络、电源、操作员站等状态是否正常；其中它的冗余设备应处于激活状态。同时还要做好DCS系统与DEH系统是否同步等。

除此之外还要做好对那些发现参数异常现象应及时进行检查或校准，并做好记录；对历史数据存储设备应处于激活状态；软驱及光驱在使用一段时间后，要定期清洗。并且要做好模件进行检查和试验的试验控制柜。试验控制柜应该具备对各种模件、稳定性检查的功能，以便对电缆、端子板及电源进行可靠性、功能性、稳定性检查。

[1]张靖宇.基于DCS与现场总线集成的管控一体化系统的设计与实现[D].山东大学，2007.

[2]杨剑.DCS控制系统及发展趋势[J].贵州化工，2008（02）.

[3]朱平.基于DCS的热媒炉控制系统的设计[D].南京理工大学，2007.

TM76

A一般地，DCS控制系统又叫分散控制系统，它在整个环节中充分集中了系统控制技术、多媒体技术、计算机技术和网络通讯技术。说起它的特点，它可提供窗口人机界面以及通讯等诸多的功能。可以这样说，它是完成了过程控制及管理的一个特殊设备，满足了在工业自动化中的实际应用。