横河CS3000 系统自控率自动计算的实现

王振新，沈 岩

（辽阳石化分公司仪表厂，辽宁辽阳 111003）

0 引言

仪表自控率是生产装置自动化水平的具体体现，仪表的自控率越高，越能反应出该装置生产效率高、能耗小、创效能力强。辽化公司对各装置的自控率有着严格的考核标准。为了直观的反应仪表自控率，实现对装置运行状态进行即时监控和科学考评。公司成立攻关小组，进行现场调研和技术攻关，成功将横河CS3000 系统的内部参数PIDA.MODEFL.MAN.通过一个功能模块ST16，实现计数统计。利用CALCU 模块计算出输出自控率的百分比，再将数据连接到流程图画面上，实现在线监测自控率的动态显示。

DCS 是一个由过程控制级和过程监控级组成的，以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。具有高可靠性、开放性、灵活性、易于维护性、控制功能齐全性和后期软件可开发性等特点，尤其是后期软件可开发性的特点，可为企业生产提供便捷、有效、可靠和稳定等优化功能。

本项目就是基于横河CS3000（DCS）在系统软件上实现仪表自控率的自动计算，实现在操作画面实时监控，并实际应用在辽化公司某些生产装置。达到降低人力、提高统计准确率和工作效率的目的。

1 解决思路

仪表自控率是装置PID 控制回路投用自动的比例。每套装置的PID 控制回路是个固定值，如果系统自动统计出投用自动的PID 控制回路数量，那么就可以计算出仪表的自控率。在装置实时运行状态下，利用开关量的0 和1 代表PID 控制回路的手、自动状态，假设手动状态为0，自动状态为1。通过组态相应的程序功能模块统计出手、自动状态的个数，自控率就可以通过计算功能模块计算出来。CS3000（DCS）系统组态软件主要包含以下部分。

（1）操作监视软件。LHS1101——标准操作监视功能，LHS2411——OPC 接口软件，LHS6530——报表软件。

（2）工程组态软件。LHS5100——标准组态功能，LHS5151——流程图组态，LHS5150——测试功能。

2 解决方案

这里用CS3000 系统组态里的开关、ST16 顺序控制功能模块、CALCU 计算功能模块来实现自动统计和自动计算。

2.1 编写程序

要实现自控率的自动计算程序，主要是对投用自动控制仪表回路数量的统计，编写一个计数器程序。利用ST16 和CALCUCS 功能模块来实现计数器的功能。计数器的实现首先要编写逻辑程序。条件是PID 控制回路模式手动状态时，对应的执行动作是开关为低状态。这样通过条件判断，如果PID 的MODE为手动MAN，条件成立为真，那么对应的输出为1，条件不成立，输出为0，从而实现计数功能。使用CALCU200 计算功能块来实现编写计算程序输出结果的百分比，如图1 所示。

图1 CALCU200 计算功能块

2.2 工艺操作流程图画面显示自动统计结果的组态

首先画一个总貌画面，将所有控制回路的位号、实时自控率显示、未投自动回路数、总的回路数、控制回路手自动状态写入画面。

数据连接：将实时自控率显示、未投自动回路数、控制回路手自动状态显示数据连接到画面中。点击工具栏0.0 图标，进入属性，在过程数据参数中连接需要显示数据位号的参数，点击OK 完成（图2）。控制室流程图操作画面的实时显示如图3所示。

3 结语

（1）通过组态方法实现了自控率实时在线自动计算统计显示，提高了工作效率及统计的准确率，减少了人工成本。

图2 数据连接

图3 控制室流程图操作画面

（2）针对DCS 的完善性和多功能性，对于其他DCS 软件都可以通过组态来实现自控率的自动计算统计，充分利用到DCS软件后期开发的能力。