DCS 控制系统在工业自动化中的应用

2019-01-16张志刚

中国设备工程 2019年13期

张志刚

（昆明建设咨询监理有限公司，云南昆明 650228）

在新时期，我国经济有了飞跃的发展，促使DCS 控制系统涌现出来，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。可是在实际的运行中受到一些因素的影响，依然出现了故障，因此，必须采取相应措施进行维护，从而确保其在工业自动化应用道路上越走越远。

1 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，并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，通常情况下，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。此外，DCS 必须具备组态功能，换句话说，就是如果系统没有组态功能就不是DCS 了，因此要不断地完善和健全DCS，促使系统朝着开放、标准的方向不断发展。

2 DCS 控制系统在工业自动化中的应用

2.1 防雷装置和接地系统

在日常工作中，要想提高系统的防雷能力，在控制系统上应该安装一个防雷装置或者安装一个屏蔽装置，这样就可以充分发挥风雷电袭击能力。在工业自动化中，运用DCS 不仅可以起到保护系统接地功效，还可以严格按照一点接地的要求，在保证控制功能得到有效发挥的同时，增强系统的抗扰力，保证其在传输信号是通信畅顺。同时，还要严格按照工业企业自动化的生产要求对进行系统和参数设置，避免不安全隐患的出现，从而更好地发挥系统的控制功能。

2.2 通讯接口

从目前的工业企业的发展现状看，在进行自动化设计时，都将DCS 控制系统运用到报警系统环节，可是实际功能的发挥还有进一步调节，例如，如果有紧急情况发生时，报警系统就会启动，之后系统只可以将相应报警信号传递过去，可是却没有办法输出完整的报警内容列表。与此同时，在DCS控制系统通讯问题是应用环节遇到的最关键问题，如果不能够有效处理通信接口问题，那么该控制系统中的每个子系统就很难安全可靠地通信，此时遇到紧急情况发生就没有办法在最短的时间内将报警信号传递过去，进而严重危害工业企业的发展和经营安全。所以在平时的生产过程中，企业必须加强DCS 控制系统的管理和控制，保证其可以记录不同信息，并且对其进行合理分配，同时还要与生产运行环境中通讯接头布置的合理性相互结合，保证其在发生安全事故时及时报警，保证工业自动化的生产安全。

2.3 中央处理器

通常情况下，工业企业都采用DCS 实施生产安全和管理，所以要充分考虑安全问题，在整个系统运行中，中央处理器占据重要位置，在安全生产方面发挥着重要作用。此时，如果DCS 抗扰力不够强烈和完善，就非常容易引发中央处理器出现安全问题，因此必须加强中央处理器的监督管理，做好检查、维修以及维护工作，主要是定期安排技术和维修人员进行检查、维修以及维护，保证中央处理器运行的安全性和稳定性，从而促使工业自动化安全。

2.4 故障诊断

在工业自动化中，DCS 发挥着非常重要的作用，所以需要对运行过程重点故障进行诊断，做好故障排除工作，有效地避免安全问题的发生而对平时生产造成影响。首先应当强化故障的识别能力，当系统发生故障时应当迅速判断故障成因，如人为操作失误、系统故障等。倘若发现因人为因素导致系统故障，应当采取有效措施落实追责，将损失降至最低，并强化对人为因素的有效管控；倘若因系统自身产生故障问题，则应当立即安排维修人员排查故障点，并予以迅速维修解决，确保系统尽快恢复运行。其次，应当将分布式控制系统的自我诊断功能进行充分利用，当发生故障时强化系统内部的自主检测与诊断，确保能够有效缩小故障诊断范围、明确故障原因，进而完成内部故障的排查、探寻有效处理方案，尽快恢复系统的正常运行。最后，还应当判断系统能否在线下装，依据实际情况进行在线更换，确保主电源电压保持稳定，从而最大限度地降低对工业自动化的影响。

3 工业自动化中DCS 控制系统的维护管理

3.1 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。根据以上特点，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。

3.2 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。

3.3 工业自动控制DCS 系统的外部维护

为了保障DCS 系统运行的效率，做好外部维护工作是非常关键的，在对系统外部进行维护时，要防止系统一直在潮湿和具有很强腐蚀性的环境中。本文以foxboroDCS 为例进行分析，该系统的运行操作以计算机软件对工业生产进行自动化控制，但是如果应用DCS 系统时很长一段时间都处于潮湿和很强腐蚀性的环境中，这样系统软件就会受到很大影响。在此情况下，对工业自动化DCS 控制系统进行维护的时候，所处环境要干燥、通风，这样才能确保系统运行的稳定性和安全性。另一方面，清理系统灰尘也是进行外部维护的重要方式，作为管理人员要定期清理系统的灰尘，将机柜风扇中的滤尘纱网进行及时清理，在每年进行年度大检修时对系统的灰尘进行一次大彻底清除。除了这些工作，还要及时更换系统之外的线路，从而就能有效避免系统线路出现老化而引起漏电现象的出现。