基于横河CS3000系统自控率在线监测的应用研究

张盈

（广西石化分公司维修保运部，广西 钦州 535000）

仪表自控率能够有效看出生产装置的自动化程度，所以其属于反映生产装置自动化程度的重要指标。如果装置的自控率高，不仅可以使装置在最佳生产状态下长周期运行，有效提高产品质量和产量，节约原材料和能源，降低生产成本，同时还可以提高设备利用率，延长设备使用寿命，降低劳动程度，获得最大经济效益。因此，努力提高仪表自控率是企业追求效益最大化的必然需求。于是，维修保运部便组建了攻关小组，以实施现场调研工作，这便使得横河CS3000系统参数可以通过SFC模块和CALCU模块，对全厂生产装置的控制回路自动投用率进行统计计算，再把数据传至图画板块，以使自控率能够动态地显示出来。

1 DCS控制系统

DCS属于以通讯网络为纽带的多级计算机控制系统，其主要由两部分构成，即过程控制级与过程监控级。DCS具有很多的优点，主要包括可靠性强、开放性大、灵活性高、维护简单、功能齐全等，同时DCS后期开发性特别强，这便给企业的生产带来了很大的帮助。

对横河CS3000系统应用DCS，不仅能够促使系统的仪表自控率更好，而且还能对操作画面展开良好的管控，效果非常明显。为此，DCS被广泛应用在广西石化公司的很多生产装置中，既显著节省了人力，又增强了统计的准确性，应用极其有效。

2 解决思路

仪表自控率其实就是装置PID控制回路投用自动的比例。因为装置的PID控制回路是固定的，所以系统只要统计出投用PID控制回路的数量就能够得到仪表自控率。对于控制器里有复杂回路的，将关联特征值位号汇总发给工艺技术员，他们根据工艺条件给出判定值。系统根据关联特征值的判定值，进行内部判定并做保留或剔除处理。组态的功能模块会计算出自动状态个数，进而就能得到自控率。

3 解决方案

在此主要运用的是CS3000系统里的SFC以及CALCU功能模块，通过自动统计与计算，得到自控率。

3.1 程序编写

对于简单回路来说，要想得到自控率的自动计算程序，可通过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实现。本文所运用的是SFC与CALCU功能模块，以起到计数器的作用。如果该控制器里有复杂回路，还要建一个RL功能块和ST16功能块，如图1。

图1

利用SFC功能块来实现对控制器简单回路进行统计，如图2所示。

图2

复杂回路的自控率统计。对关联特征值位号汇总发给工艺技术员，他们根据工艺条件给出判定值。在比较功能模块里输入关联特征值的判定值，如图3所示。

图3

通过编写逻辑程序发挥计数器的作用。当PID控制回路为手动模式时，则执行动作应处于低状态，然后根据条件进行判断。要是PID的MODE为手动MAN时，则条件就为真，对应的输出就是（1）；要是条件不成立，对应的输出就是（0），这样就能够有效地计数。

通过编写计算程序实现CALCU200计算功能模块的百分比输出。由于关联特征值位号120PIC3045和120FIC3022仅在开停工时用，正常工况时的这两个位号被系统自动剔除，不再参与自控率的统计计算。

3.2 通过操作流程图显示自动统计的结果

开始前需要画出总貌画面，然后编好控制回路的位号，随后写入自控率显示、投自动回路数以及总的回路数画面，最后连接好数据。当点击NAME图标时，可得到需要位号的参数；当点击RUN时，可开始对简单回路和复杂回路进行自动统计，通过运算得出该装置控制回路自控率。

4 结语

（1）通过组态开发，将各装置实时自控率显示在装置流程图画面上，能够使装置操作人员实时掌握装置自控率水平，增强工作效率、提升统计精确度，有效节省人力。

（2）对于DCS自动系统多功能性以及其他DCS控制系统软件均能够借助组态实现自控率自动计算及统计，这应用的就是DCS控制系统后期的开发性能。