对工业自动化控制DCS系统维护技术的相关研究

2021-04-10崔军

新型工业化 2021年5期

关键词：工业生产西门子工业

崔军

（克拉玛依市先进能源技术创新有限公司，新疆克拉玛依 834000）

0 引言

DCS控制体系有着安全性和自动化特征，因此被广泛使用在工业生产中。为使DCS系统平稳且高效的运行，企业和技术人员要做好DCS系统维护管理工作，从而调试和维护DCS系统，确保DCS系统能够顺利开展工作。

1 工业自动化控制DCS系统的有关概述

电力拖动控制系统分为两种，直流拖动和交流拖动。上世纪出现的无级调速系统和电力拖动技术均被应用在机械设备中，直至上世纪60年代研发的大功率晶体成功，改变了交流技术。直流电机的调速系统解决了造价高、维修效率低等问题，提升了动态响应技术性能和调速精度性能。从上世纪80年代后有效融合微电子技术和电力电子技术，从而突破交流电动机的调速，产生了绕线转子异步电动机。后来交流电动机调速的出现取替了直流调速系统。在工业自动化控制中，应用DCS系统比较广泛，它是通过运用单元冗余技术、网络冗于技术把控工业生产过程的系统平台，合理使用通信技术，匹配系统平台和生产现场技术，实现DCS控制现场的目标，从而更好的提升生产效率。

DCS系统是操作员提供的人机界面，操作人员观察DCS系统参数运行变化，掌握工业生产运行的情况，查看工艺是否符合标准，如果工艺条件的控制存在问题，则无法保证工艺的产品质量。操作人员通过人机界面也能够掌握设备故障的有关信息，汇总以往的历史数据和运用趋势、数据打印等功能，分析故障原因，及时处理故障，保证能够正常的开展生产工作。在应用工程师站过程中，实时微型计算机工作，开展离线配置。生产现场的DCS系统可及时的将模块调制到显示器屏幕上并逐一填写。工程师若想要变更控制方案，仅需重新组态，无需改变接线，加速了控制效率。在组态时，工程师要构建目标工程，在正式实施组态前，应形成工程数据目录，从而明确测量的清单常见的测点分配。在系统组态设备上，运用图形方式，这是由于系统网络连接的各设备应和图形一一对应。

2 工业自动化应用DCS系统故障和策略

2.1 操作问题和解决策略

DCS系统存在着操作问题，致使设备频频死机，甚至无法开展操作。对于此类故障应先掌握故障产生的原因，是否为电脑或MCU存在问题，如果是电脑产生病毒，则会使网络运行缓慢。因此需要加强维护DCS系统工作，安装杀毒软件，及时更新病毒库，保证电脑能够正常开展工作，合理设置MCU的容量。

2.2 干扰问题和解决策略

系统在运行时可能需要进行指令传输或设计传输，若是在通信时受到干扰，比如变频器干扰通信设备或者是电磁绕组干扰模拟量，则会使设备的运行受到阻碍，因此在维护工作时要加强检查和管理。只有认真的检查接地设备，才能够设置滤波器，从而降低变频器的载波频率，避免DCS系统受到外界干扰。

2.3 软件问题和解决策略

DCS系统经常会有无法下载或者是兼容性低的情况。比如DCS系统中使用的服务器操作等软件，软件间可能会产生冲突，致使系统无法正常开展工作。在下载软件前，需要先掌握软件的兼容性，合理应用有效策略解决兼容性问题。下载软件时要检查是否出现上述的问题，并且制定管理软件的系统，规范使用软件[1]。

3 维护DCS系统的有关策略

DCS系统在信息时代朝着开放化、集成化和智能化方向迈进，因此目前的通信系统有着开放式特征。只有和管理信息紧密结合，才能够满足全数字化技术的DCS.系统。分析DCS系统可知，其在运行时需要开展维护工作才能够为工业自动化控制工作提供保证。

3.1 创新维护人员的维修模式和检测故障法

工作人员要转变落后的维修模式，加强日常的检测减少维修次数。日常检测能够使工作人员及时发现工业自动化控制DCS系统中可能存在的隐患，确保能够预防隐患爆发，从而降低经济损失，主动维修可以延长工业自动化控制DCS系统中零部件使用时间，减少工业损耗，从而提升工业经济效益。工业自动化控制的DCS系统在维护过程，需要工作人员及时创新维护理念，提升维护效率，从而更好的推动工业系统发展。若想提升DCS系统的维护质量，则可通过创新检测故障的方式。传统检测故障已无法解决DCS系统存在的维护问题，因此工作人员要创新检测故障法。比如应用信息检测法或者是电子控制法。信息检测法指的是将信息收集器安装在DCS系统中，分级收集信息，如果是系统标准信息和收集信息存在不同，则收集器会反馈信息向中央控制器，工作人员便能够及时察觉DCS新系统产生的故障。电子控制法指的是运用电子探测设备探测DCS系统的运行状况，当发现问题后会反馈到系统，工作人员接收到系统的反馈信息。在维护DCS系统时，合理应用检测故障法，才能够及时的发现问题、解决问题，提升维护的效率。维护人员的工作能力，影响着维护DCS系统工作的效果。因此需要提升维护人员的维护水平，加强培训维护人员的技能，保证维护人员能掌握DCS系统故障的种类，确保遇到问题能及时判断故障原因。同时也要优化维修人员的技能。从维修DCS系统情况看，如果维修人员缺少维修技能，掌握理论知识无法实现维修目地。因此在实践操作的过程中，需要培养工作人员的技能，确保实践操作满足专业性、规范性需求，优化维修效果。只有工作人员的专业能力强，才能够更好的开展维修工作，使DCS系统得到有效的维护。

3.2 结合DCS特征，制定维护计划

工业自动化控制的DCS系统作为现代化工业生产技术核心内容，为提升系统应用效率，需要全面性规划维护DCS系统工作。按照DCS系统各种制定维护方案，比如维护西门子DCS系统。西门子DCS系统是结合了SIMATIC的硬件和软件系统，有着较强的可伸缩性和适应能力，能够在电脑的任何程序进行冗余。内部软件系统运用io处理系统，并结合西门子的DCS特征，将维护DCS系统分为分析系统软件以及控制DCS系统内部软件。按照西门子控制DCS系统的特征，维修人员需要开展专业性维护工作，从而延长系统的使用期限，保证控制DCS系统的运转效率得到提升。

3.3 DCS系统外部维护策略

对工业自动控制的DCS系统进行外部维护，能够保证系统稳定的运行，工业自动控制的DCS系统实施外部维护，能防止系统环境处于潮湿、腐蚀的环境中，比如西门子DCS系统。此系统的运作是需要计算机软件开展工业生产控制，若是DCS系统工作环境处于潮湿、腐蚀性强的环境下，则会影响到DCS系统的使用。在维护工业自动控制的DCS系统时，应为其提供干燥通风的应用环境，才能够使此系统稳定的运行。DCS系统在传输信息时，通过电信频率和电磁波。工作人员在开展维护工作时，使DCS系统的磁性达到轻度或中度状态，防止DCS系统的内部结构被磁力所影响，无法正常的运转。清理DCS系统的灰尘也是外部维护的有效方式，系统管理人员需要及时的处理灰尘，将机柜风扇系统的滤纱网及时清理。在年度检修时要进行彻底的处理，及时更换系统线路，防止由于线路老化而发生漏电[2]。

3.4 DCS系统的内部维护

在DCS系统的内部控制中，只有及时的更新维护技术，才能够保证系统稳定运行。控制DCS系统和工业生产的各环节间有着紧密的联系，若是控制DCS系统的内部流程无法运行，则会使工业生产程序瘫痪，比如西门子控制DCS系统。工业自动化控制的DCS.系统处理单元与接口单元的兼容性远远超于其他DCS系统，西门子控制DCS系统能够自动化补充处理资源，以便维护人员开展维护工作，同时自动化识别控制系统中的信息处理能力以及系统兼容性[3]。如果发现DCS系统的运行速率慢或是信息数据尚未健全，则西门子控制的DCS系统能够进行专业升级。在维护DCS系统时，也需要检测和处理控制dc s系统存在的病毒。在系统维护时，可使用DCS系统的内部预防以及防火墙连接检测病毒，确保及时监控病毒。在系统升级时，也要定期升级系统病毒的防御体系，保证能够使DCS系统维护作用充分发挥[4-5]。