探讨DCS控制系统在工业自动化中的应用

周宇

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着科学技术的发展，工业自动化发展逐渐成为现代工业发展的主要趋势，而工业自动化控制系统中DCS系统发挥着至关重要的作用。本文就DCS控制系统在工业自动化中的应用展开探讨。

关键词：DCS控制系统;工业自动化;应用

1DCS控制系统介绍及发展趋势

DCS控制系统通过其运算能力来控制工业生产过程中的各种设备或者实现各种较为复杂的功能，比如提取微型计算机中的数据模块的主要内容并对相应的数据做出处理分析、记录等工作。生产活动中，第一时间掌握生产过程的实际状况，了解各项运行参数而设计出来的人机界面也是越来越简洁方便，通过使用设备中的传输功能，能快速对系统问题及时作出分析，并解决问题，降低因故障导致的不必要损失。

2DCS控制系统特点

在现实生产中，过程控制这一部分大都是针对工业生产过程中的各种设备，其控制基础就是利用DCS控制系统中的运算能力，掌握各种较为复杂的功能，比如获取微型计算机中的数据信息等内容，随后在进行处理。数据获取过程中可以实施记录、显示和分析等工作。人机界面主要是针对操作人员设计出来的，主要是为了让相关操作人员能够在第一时间掌握生产过程中的实际状况，了解各项运行参数，此外还能利用设备中的输出数据，让操作人员能够快速掌握故障信息。此外可以实现对历史数据的调用和处理。在工业生产过程中，可以将具体的单元内容在显示屏中展示出来，并以此为基础填写各项规定，假如用户想要更改控制方案，只需要进行重新组合即可，也没有必要在更改接线方式。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。

3常见问题及应对措施

3.1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。当软件发生故障时，有以下几种解决办法：第一，检测软件的兼容性，可以利用这种方式讨论是否由兼容问题引起的故障。第二，测试下装软件，以此将该种问题排除。第三，要制定使用软件的管理机制，而且在具体活动中日趋优化，利用硬性的体系对使用软件进行规范，从而减少由此引发的问题。

3.2操作过程

操作过程中的故障问题主要包括无法正常操作、无法接收指令、经常死机等问题。出现上述问题的原因主要是由以下几种因素导致的，首先是计算机系统的问题，比如在计算机受到病毒的影响后，就会出现网络迟缓或是无法正常运转等问题。其次是没有合理设置MCU容量，或是在长时间的运行过程中没有好好清理机箱，导致计算机内存过多、风箱故障以及系统内存卡接触不良等问题。上述种种故障因素都有可能会导致计算机设备发生蓝屏或是死机等问题。想要彻底解决上述问题，需要加强设备的日常维护管理。具体包括下面几项内容，首先是选择恰当的杀毒软件进行安装，并对计算机进行定期杀毒。为了让计算机能够在一个安全的环境下运行，还需要及时更新病毒信息数据库。此外还要科学设置MCU容量，预防MCU容量出现过低或是过高等问题。

3.3干扰因素

在工作过程中，DCS控制系统一定会传达很多指令以及数据等。一旦很多因素干扰了通讯，例如：电磁绕组干扰了模拟量，变频器干扰了通讯设备等，处于这种情况发生的时候，就会导致设备不能顺利运行或者通讯失灵等故障出现。为了能够更好地解决这种问题，必须要细心检查设备的接地状态，而且加设滤波器，通过这样的形式对变频器的载波频率进行降低，从而减少外界的干扰。

4工业自动化中DCS控制系统的维护管理

4.1与DCS系统的特点相结合，制定出科学合理的维护计划

现代社会，在工业生产过程中DCS系统是一种应用比较广泛的技术，在实施中要想确保系统应用的整体性和工作效率，一定要加强DCS系统的维护工作，对维护计划进行全方位的规划，比如，根据DCS系统的特点制定出科学合理的维护计划。本文对foxboroDCS系统进行分析，该系统的特点就是软件和硬件结合，系统具有很强的伸缩性和适应性，不管在哪台电脑上程序都可以进行冗余，内部软件系统为IO处理系统。根据以上特點，在进行DCS系统维护时，可以将其分为两个部分：首先，维护这一系统的内部软件，其次，系统软件的运行和分析工作引起高度重视，并且将其与foxboroDCS系统的特点相结合，作为工作人员该系统的自动化控制进行专业的维护，促使工业自动化得到大大提升，使用寿命延长，从而确保DCS系统的运转效率。

4.2创新故障检测方法

第一，可以用信息检测法。所谓的信息检测法主要指的是在DCS系统中安装信息收集器，分析其收集到的信息，若收集到的信息与系统标准信息存在差异，收集器会及时向中央控制器反馈，从而使工作人员及时发现DCS系统存在的问题。第二，利用电子控制法。该方法是指利用电子探测仪器探测DCS系统的具体运行状况，发现异常后进行反馈，从而使工作人员及时发现系统存在的问题。在DCS系统维护过程中，积极利用新的故障检测方法，可以提升发现问题的效率，进而提高维护的实效性。

4.3工业自动控制DCS系统内部维护

在工业自动化中，要想确保DCS控制系统的运行效果，就要不断地更新和维护，因为该系统与工业生产中很多环节都有着密切联系，如果控制系统的内部程序出现问题，机会造成整个生产程序崩溃。在工业自动化中经常见到的系统是foxboroDCS系统，本文以此系统为例进行分析，与其他DCS控制系统相比较，该系统处理和人机接口单位的兼容性能更强，可以自动补充资源，所以作为相关工作人员在进行系统维护时，一定要定期检查系统的兼容性和信息处理的自动化识别能力，如果发现系统运行速度比较慢，或者系统中的信息数据不够完善等，就要对系统进行升级。其次，病毒检测和处理也是系统维护的重点，比如：foxboroDCS系统使用的是IO系统，可以查询账目索引，进行路径维护、管理电子签名等，并且这一系统可以对病毒进行预防，但是在实际运行中，病毒预防系统经常出现病毒，在此情况下，网络病毒要是升级，就要严重打击DCS系统，所以在维护系统的过程中应该通过工业自动化的DCS控制系统对内部软件的病毒进行预防，并且将其与计算机网络防火墙连接起来进行检测，确保网络病毒监督控制水平的提高。除此以外，还要定期升级病毒防御系统，确保其在系统维护中发挥作用。

结语

在DCS控制系统实际运行过程中存在大量的因素影响系统运行状态，从而引发了各种故障问题，为此在操作过程中，需要认真观察故障的主要特征，并采取合理的检测方法，确定故障区域，制定解决方法，彻底解决故障隐患。

参考文献

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