DCS控制系统在工业自动化中的应用

佘辰

【摘  要】随着经济的发展，DCS控制系统也在发展，该系统是将计算机与很多项计算相结合形成的产物，在进行企业生产管控的设备，其保障机组运行的安全性和可靠性。但是在运行中受到一些因素的影响依然会出现故障，因此必须采取相应措施进行维护，以确保其在工业自动化应用道路上越走越远。

【关键词】DCS控制系统;工业自动化;应用

引言

在DCS控制系统中，其控制中枢是电脑，其桥梁是互联网，它利用过程的监控去实现有效率地控制多种工业设备，并进一步完成有效控制生产的全过程。运用了多项技术，例如计算机、多媒体及网络通讯等多种技术。有着很多特点，可以给予通讯以及人机界面多项不一样的功能。针对网络这一节点，DCS的网络应该是控制系统的中枢神经，并且该网络有着很强的安全系数，可以全面保证设备安全。同时，引进双冗余的控制系统技术。在该系统运行的过程中，如果某环节中的关键控制单位出现了故障，一贯做法就是将有关的冗余单位快速转移到別的程序部里，以此确保该单位的安全。

一、DCS控制系统概述

在工业设计中，系统网络是DCS的主要框架，是核心部位，而且网络直接影响着整个系统，能确保系统具备实效、可靠等功能。系统在具体运行环节，每个节点上下网都是随处可见的，所以会经常出现网络重新建立，这一操作对系统的正常运行不造成直接影响，由此可见，系统网络具有很强的在线网络重现构造功能。与此同时，DCS可以对现场进行I/O处理，并且实现数字化控制，通常，DCS要在现场进行I/O控制站设置，其目的是分担系统的I/O功能和控制作用，从而大大提高系统的可靠性，促使整个系统的使用性能有所提高。DCS控制系统中的结构基础是计算机网络，和网络中的三种节点进行连接，分别是针对DCS管理监督人员的工程师站和过程控制现场的I/O控制站。工程师站能够利用微型计算机实施离线组态配置。在实际操作的过程中，能够将对应模块从显示屏中展示出来，随后将一些特殊规定填写进去。在进行此类操作过程中需要注意及时改善控制方案。具体组态措施如下，首先应该建立目标工程，并以此目标工程为基础创建工程数据目录。在确定好后再确定清单测点等内容，比如测点分配和IO单元配置等。可以通过图形方式进行设备组态，因为系统网络中的所有设备都和相应的图形一一对应。

二、DCS控制系统应用中的主要问题和解决措施

（一）软件设备

这样的故障是在应用软件里出现的，更为常见地涵盖了兼容性低、不可以下装和软件缺陷导致的故障等。具体来说就是针对DCS控制系统，它的软件大致上涵盖了操作员站、组态、工程师站以及服务器等多种软件。其有着不一样的功能以及特征，通常来说其服务商也不一样，有些时候彼此之间会产生冲突，从而导致系统不能正常运行。在软件出现故障问题时，可以通过下面几种方法进行有效解决：首先是检测软件系统兼容性，看是否为兼容性问题所导致的故障。其次是测验下装软件，排除这一环节的问题。最后是针对软件的应用制定有效的管理机制，同时在相关活动中促进软件系统的不断优化，通过硬性体系规范软件应用，降低故障问题的发生频率。一种以ARM分布处理结构为基础的设计，这一单元结构包括电源管理、存储器模块和上层网络模块等部分。实际上这一单元结构由存储模块和控制器两部分内容构成的。相关工作原理如下，在上层模块中设置有分布处理单元和冗余网络实施数据交换的区域网络，至于下面的单元模块则是由两个主次分明的485网络所构成。

（二）操作过程

这种问题的主要特征有，设备经常死机，不接收指令或者不能正常操作等。上面提到的问题产生的原因主要涉及到以下几点：第一，电脑问题，比如说在病毒侵入时电脑无法运行或者网络迟缓。第二，MCU的容没有正确地设置量，或者在很长一段时间内没有对机箱进行清理，引发了风箱故障或者内存卡接触不良。上面提到的故障都可能引起电脑死机或者蓝屏出现。要是想解决这种问题，就要落实日常的维护工作，具体内容涵盖了以下几点：第一，要科学合理的选用杀毒软件安装应用，定期的进行杀毒处理同时要及时更新病毒数据库，从而确保电脑运行在安全的环境下。第二，要合理的设置MCU容量，避免它的容量过高或过低情况的出现。

（三）干扰因素

DCS控制系统在操控过程中会传达下大量的指令信息，其中还涉及到各种数据信息。一旦通讯过程受到了一定的影响，比如电磁绕组影响模拟量，或是通讯设备受到各种因素的影响等，在出现这一情况问题时，就会影响设备的正常运行状态，导致通讯设备失灵。为了能够有效解决这一问题，需要对设备实际接地状态进行详细检查，增加设置相应的滤波设备，利用这种形式降低变频器内的载波频率，消除外界因素的不良影响。随着信息技术的发展，DCS控制系统也逐渐朝着智能化、开放化和集成化的方向发展，创建了一种开放式的信息系统，和相关管理信息紧密联系起来，实现全数字技术，并发展成为一种新型的DCS控制系统。在管理过程中应该做好DCS控制系统的维护工作，促进系统的稳定运行。在实际操作过程中为了彻底消除DCS控制系统中的缺陷问题和异常，需要不定期地实施检查巡视。首先需要检查操作员站、电源、通信网络等单元的运行状态，激活其它的冗余设备。此外还要保持DEH系统和DCS控制系统之间的同步性。

三、DCS系统维护的分析

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。

四、结语

因为DCS控制系统本身就有着自动化以及较高的安全系统等特点，所以在工业生产活动中，其应用也日渐广泛。在实际的生产活动里，很多因素影响着这套系统的运行状态，导致故障发生，这样就需要采取相应措施加强维护工作，保证故障发生范围不断减少，降低损失，推动工业的可持续发展。

参考文献：

[1]DCS控制系统在工业自动化中的应用[J].王升升.农机使用与维修.2018（12）

[2]DCS控制系统在MTO装置中的应用[J].许宏瑜，江杰.化工设计通讯.2017（12）

[3]DCS控制系统时间同步方案实施及应用[J].张祥，刘成，徐继友.石化技术.2018（06）

[4]浅谈工业自动化的发展趋势[J].周宏伟.山东工业技术.2018（09）

[5]工业自动化技术的特点及工业自动化的重要性的探究[J].包载富.化工设计通讯.2018（07）

[6]浅析DCS控制系统在工业自动化中的应用[J].钱锦.石河子科技.2016（03）

[7]DCS控制系统在工业自动化中应用[J].陈涛.中国新技术新产品，2015（08）：11.

（作者单位：煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司）