浅析如何提高DCS控制系统的可靠性

李秋香（杭州和利时自动化有限公司,杭州 310018）

浅析如何提高DCS控制系统的可靠性

李秋香
（杭州和利时自动化有限公司,杭州 310018）

随着现代化科学技术的快速发展，DCS控制系统越来越成熟，被广泛的应用在多个领域，并且其具有占地面积少、组态方便、维护量少、价格便宜、安全可靠等优点。DCS控制系统的运行状态直接将关系着企业的生产运营，因此必须不断提高DCS控制系统的可靠性。本文简要介绍了DCS控制系统，分析了提高DCS控制系统可靠性的方法。

DCS控制系统；提高；可靠性

DCS控制系统在企业生产运营中的应用，充分发挥了DCS控制系统的重要作用。以DCS控制系统在化工企业中应用为例，化工生产易爆、易燃、高压、高温，而DCS控制系统的应用，减轻工作人员的工作量，极大地提高了化工企业生产运营的安全性和经济效益。结合DCS控制系统的特点，积极采取有效措施，不断提高DCS控制系统的可靠性。

1　DCS控制系统概述

DCS控制系统（分布式控制系统）也被称为集散控制控制系统，其基于集中式控制系统，在通信网络中由过程监控级和过程控制级组成，综合了控制、显示、通信等4G技术，具有组态方便、配置灵活、分级管理、集中操作、分散控制等特点[1]。并且DCS控制系统作为一种多媒体技术、网络通讯技术、系统控制技术和计算机技术的结合产物，具有强大的信息通讯功能，可提供友好的人机交互界面，显示报警画面、分组回路画面、动态流程画面等，具有丰富的运算和控制功能，科学预测各种工艺参数趋势，显示历史数据，实现对企业生产工艺的全过程管理、控制和监视。同时，DCS控制系统中的很多模块都可以随时更换或者带电插拔，其应用广泛非常广泛。

2　提高DCS控制系统可靠性的方法

2.1合理选型

在选择DCS控制系统时，应注意以下几个问题：其一，结合类似机组上DCS控制系统的运行情况，选择合适的控制系统，这种成套的DCS控制系统经过实际投运和工厂试验后，系统可靠性已经得到经验；其二，DCS控制系统硬件设备具有较高的可靠性，各种电子元器件质量必须达标，尽量采用可以插拔的电子模件，控制器应具有良好的存储和运行能力；其三，DCS控制系统结构应尽量采用冗余技术，网络通讯和控制器之间可无扰切换，冗余结构可有效防止DCS控制系统局部故障扩大，并且可在线排除设备故障，提高系统安全性；其四，DCS控制系统的软件应便于维护扩展，软件程序应具有良好的稳定性，不能出现控制器或者系统死机问题，人机交互良好，可在下载或者修改程序，I/O信号和控制器故障报警。另外，选择DCS控制系统时，还应注意应适当增加资金投入，真正发挥DCS控制系统的重要作用，合理分配系统控制功能和设置I/O模块，提高DCS控制系统可靠性。

2.2严格把关施工工艺

确定DCS控制系统选型后，相关施工单位应合理规划施工设计，制定科学的施工计划，在施工之前，结合DCS控制系统施工设计要求，编制施工进度计划，在DCS控制系统调试安装过程中，应注意以下几方面内容：第一，改善电子设备室内的环境，做好照明、通风、空调、消防等工作，特别是空调和通风，DCS控制系统对于空气湿度和温度比较敏感，因此应在电子设备室中安装空调系统，空调出风口尽量朝上，严禁正对DCS控制设备或机柜，防止冷凝水逐渐渗透到DCS控制系统中损坏元器件[2]；第二，敷设电缆时，应将弱电和强电隔离开，屏蔽线应抗干扰和可靠接地，严格按照施工设计图纸进行布线，在布线过程中清晰标记芯线和电缆，用绝缘管处理压接端子；第三，母线和盘柜的可靠接地和可靠绝缘，对盘柜进行防振动处理和对孔洞进行防火处理；第四，注意保持电子设备室环境干净整洁，定期清理滤网，注意调整温度和除湿。

2.3优化程序设计和调试

以DCS控制系统可靠性为目标，优化组态程序设计，结合连锁或保护逻辑判据，采用软件保护和硬接线保护结合的方式，合理控制润滑油压力和汽轮机转速，保障DCS控制系统可靠投入。DCS控制系统程序设计应采用三取二保护机制，将开关量和模拟量有效组合，在保障DCS控制系统主设备安全的基础上，防止DCS控制系统发生误动作。同时，在DCS控制系统的在线调整、投入运行、验收、测试、设计、选型等阶段，测试人员和程序设计人员应全程跟进，结合DCS控制系统容易出现的各种问题，注意组态设计和逻辑控制保护设计的合理性，在测试DCS控制系统时，应仔细测试控制系统的所有回路，做好试验结果和检查记录，如果发现问题，及时反映给供应商，尽量进行解决。

2.4加强技术培训

如果操作不当，会直接影响DCS控制系统的软件和硬件性能，影响其它设备的经济指标和安全性能，因此在设计DCS控制系统画面时，应结合操作人员的建议或意见，使操作人员参与调试和程序设计，熟练掌握DCS控制系统界面操作流程。特别是对于DCS控制系统的手动/自动切换、启停设备等事故预案和常规操作[3]，制定规范的操作流程，并且进行技术培训，强化操作人员的责任意识，规范自身的操作，减少人为失误，确保DCS控制系统的安全、稳定运行。

2.5做好日常维护

为了进一步提高DCS控制系统可靠性，必须做好日常维护，定期或者不定期对DCS控制系统除湿、除尘，严禁工作人员在DCS控制系统上运行外部储存器或不明光盘。并且，相关管理人员要加强日常巡检，纠正工作人员的操作，一旦DCS控制系统发生故障，及时进行维护检修，更换卡件，充分发挥DCS控制系统的冗余功能。

3　结束语

近年来，DCS控制系统日益成熟，其在管理控制方面的优越性引起人们的广泛关注。DCS控制系统的可靠性直接关系着企业的正常生产运营，结合DCS控制系统的特点，采取科学合理的措施和方法，不断提高DCS控制系统可靠性，保障生产设备的优、满、长、稳、安运行。

[1]刘焕玲.电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨[J].中国科技信息,2006(18):149-151.

[2]曹冬梅.DCS系统在通辽电厂4号机组中的应用及改造[D].华北电力大学,2012.

[3]陈强.燃煤热水锅炉DCS系统监控及应用研究[D].中国石油大学,2007.

[4]白会贤.DCS系统可靠性指标的定量计算[D].华北电力大学（北京）,2009.

李秋香（1980—），女，山东济南人，本科，研究方向：项目管理。