DCS控制系统在工业自动化中的应用研究

郑伟

（中邮科技有限责任公司，上海 200032）

DCS控制系统是一种基于计算机中的综合控制应用，联合互联网基础对工业生产的整个过程进行全面控制的系统模式，能够更好地掌握工业生产的设备运行状况，并且对整个工业生产的过程进行严格、细致、深入的控制，使其体现出相应的效果。实际中，DCS控制系统中应用的技术极其丰富，包括多媒体设备技术、网络通信技术以及计算机信息数据技术，都是基础的技术，能够在工业自动化中发挥相应的优势和价值。

1 DCS控制系统概述

（1）DCS控制系统的主要发展趋势。DCS是一种“分散式控制系统”，硬件上包括现场控制器、操作员站计算机、工程师站计算机，以及分布式通讯网络系统，控制系统也相当于是一个整体方案，主要解决技术问题，和系统各个部分之间结合进行全面监控。这种控制系统能够控制的功能相当丰富，能够对微型计算机内部的各种数据信息内容进行提取，对各种数据信息进行准确的运算和分析，了解数据情况并存储数据。工业生产环节需要对各种设备的生产和运行情况进行快速、及时的掌握，同时对各部分设备的运行参数以及生产的情况产生全面的了解，基于丰富的功能模块以及完整的运行界面来进行相对应的工业生产操作和控制。如果工业生产的过程中产生一些机器故障问题，也能够基于DCS控制系统来对故障的存在位置进行合理的分析和诊断，提出相应的处理措施，减少故障问题对于工业生产产生的不良影响，帮助提高工业生产活动的效率和质量。

（2）了解DCS控制系统的结构体系。计算机网络技术基础是DCS控制系统得以实现稳定运行的基础。工程师还可以基于微型计算机离线组态的形式来优化DCS控制系统的结构配置，使其体现出更加令人满意的效果。对DCS控制系统结构进行实际操作的环节，往往需要基于人机交互的界面显示功能来选择具体的操作功能，使操作人员的命令得以传输并且执行。因此，工业生产环节DCS控制系统的应用需要联合工业生产实际情况，使其和DCS控制系统实现完美的融合，让DCS控制系统符合工业生产需求。

（3）对DCS控制系统的特点分析。对工业企业的生产环节控制时，就需要对不同的生产机械设备进行控制，使DCS控制系统的运算能力更加优良，能够完成各部分的复杂操作，主要是包括针对微型计算机数据信息内容的获取和处理等方式，这种运算的形式能够使DCS控制系统的运行效率更高。实际操作的过程中，要求工作人员能够充分了解DCS控制系统的各种功能和内容，掌握各种功能的体现方式，使其操作更加便捷、准确，减少在操作环节由于人工失误而产生的一些问题，另外还可以基于数字屏来显示出各种工业生产方面的机械设备数据，对数据信息内容进行全面的处理和分析，基于显示屏基础来了解工业生产方面的细节内容，为管理工作人员了解生产情况提供方便。如果要修改DCS控制系统的具体方案，也可以直接在显示屏中对企业进行适当的调整，这就需要工作人员能够充分了解整体的方案，为后续的工作提供方便。

2 DCS控制系统在工业自动化中的应用

（1）通讯接口方面的应用。工业自动化体系设计的过程中，往往需要将DCS控制系统应用到报警环节，但是实际中，当发生紧急情况时，报警系统虽然能够自动启动，但是可能无法完全输出所有的报警内容，导致报警信息不是十分准确。另外，DCS控制系统应用时存在通讯接口方面的问题，导致系统中不同的子系统无法实现及时通信，当遇到紧急问题时，难以在最短的时间内传递报警信号，使工业企业的生产以及发展受到限制。因此，在日常生产过程中，要求企业对DCS控制系统进行更加全面的、严格的控制和管理，在DCS控制系统的管理基础上，记录下不同种类的信息内容，对这些信息内容进行适当的分配，使其能够和生产运行环境的通讯接头产生密切的融合和匹配，以便于在工业自动化的生产和发展过程中系统产生问题时能够及时报警，并由专业的人员对这些问题进行解决和处理。

（2）防雷装置和接地系统的应用。工业自动化的发展过程中，整个系统需要具有一定的防雷能力，使其在面对一些不良天气或者是特殊问题时也能够平稳的运行，这就需要在DCS控制系统上适当的安装防雷装置或者是屏蔽装置，使防止雷击功能得到更加稳定的体现。工业自动化生产中，通过DCS控制系统的应用，能够更好地保护系统的接地功能，使系统的运行效果更加良好，提高系统的抗干扰能力，让系统在运行过程中对于传输信号的通信效果更加顺利，另外还需要根据工业企业自动化生产的具体要求来进行系统和参数的合理性设置，防止产生一些安全的隐患问题，使整体的系统功能更加完善。

（3）中央处理器的应用。一般来说，工业企业都需要基于DCS控制系统来实现安全生产和管理工作，因此需要对安全问题进行更加科学合理的分析和讨论。在DCS控制系统的运行环节，中央处理器本身的地位比较关键，会在安全生产方面展现出更加重要的作用，如果DCS控制系统本身的抗干扰能力不强，就很容易会导致产生中央处理器系统的安全性问题，因此需要关注中央处理器的监督和管理工作，在专业人员的指导下，对其进行定期检修与维护，安排专业的技术人员和维修人员对系统进行全面的检查，以便于保证中央处理器能够实现安全稳定的运行，体现出工业自动化的效果。

（4）故障诊断方面。DCS控制系统本身在工业自动化环节的重要作用比较明显，因此需要对运行的整个过程中的重点故障进行科学合理的分析和诊断，了解故障的情况，对故障进行排除，避免因安全隐患问题对企业整体发展产生不良影响。在此基础上，首先需要对故障进行识别，如果了解系统内存在故障，首先需要判断故障的成因，包括人为操作的失误，或者是系统性的故障问题，如果发现是由于人为因素而导致产生的系统故障，则需要对其采取有效的措施来减少损失问题，同时需要对人为因素进行科学合理的管控，如果发现系统自身存在故障问题，则应当安排专业的系统故障维修人员来对其进行检视，更好地解决故障，为后续的工业发展奠定良好的基础，使系统能够实现有效的运行，另外还需要适当应用DCS控制系统的分布式控制系统自动诊断功能，如果发现系统内的故障问题，可以对其进行自主的检测和诊断，使系统的功能最大化体现，减少故障的诊断问题，并且能够快速了解故障的成因，对故障进行全面的排查，寻找科学合理的处理方式，保证控制系统安全稳定运行。

（5）冗余配置设计。为了保证系统的稳定工作，所有用于系统功能实现的处理器模件应冗余配置，当使用带有处理器功能的I/O或其它专用模件完成所需控制功能时，相关模件也应采用冗余设计。冗余配置的处理器模件中，一旦某个工作的处理器模件发生故障，系统就能自动快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作员站报警。当故障处理器修复并插入系统后，系统自动进行状态拷贝并使其处于冗余运行方式。为了保证系统切换的稳定可靠和无扰性，要求冗余处理器模件的冗余原理为“事件驱动”的冗余机制，应在其投标书中说明冗余处理器模件的切换时间和数据更新周期，并阐述实际的切换机制。系统的控制和保护功能不会因为冗余切换而丢失或者延迟。

3 DCS控制系统在工业自动化中的具体维护以及管理措施

（1）结合DCS系统本身的特点来制定出更加科学合理的维护规划。在现代社会的发展过程中，DCS控制系统本身是一种应用比较广泛的技术，在具体的实施环节需要确保系统应用的整体性得到保证，就需要体现出DCS控制系统的维护以及管理效果，详细周全地制定出对于系统的维修和养护计划，最终要求充分了解DCS控制系统本身的特点，在对其进行全面、细致、深入的分析之后来确定具体的方案。有一种DCS控制系统，能够实现软件以及硬件的结合，将其安装在不同的电脑上，使相应的程序得到运行。在对其进行维护以及管理的过程中，就需要适当关注系统的内部软件体系，和系统本身的特点产生完美的融合，让工作人员对该系统进行自动化的控制和专业的维护，进而能够使工业自动化的应用价值更高，效果更加明显，使DCS控制系统的运转效率能够得到相对应的保障。

（2）DCS控制系统内部维护管理。工业自动化体系中要保证DCS控制系统的运行，就需要对其进行全面的更新和维护，了解DCS控制信息系统的运行情况，及时发现其中存在的不足之处，对问题进行解决。如果DCS控制系统内部运行程序产生了问题，必然会导致整个生产程序的运行效果无法保障，产生系统性的问题。在当前的工业自动化环节比较普遍的系统和其他的体系相比较，能够更好地去处理接口，为工作人员的相关工作提供良好的便利条件。因此，需要对系统的兼容性以及信息处理的自动化识别能力进行定期的检查，确保系统的运行稳定性。如果发现系统的运行速度比较慢，或者系统中的信息数据缺乏，就需要及时了解系统的状态，适当对系统进行升级。另外还需要关注系统维护方面的病毒检测和处理效果，结合实际情况来防止内部软件存在的病毒问题，并将其和网络防护墙进行连接，发挥出检测的功能，以便于保证网络病毒监督控制水平的提高。

（3）对DCS控制系统的外部维护管理。为了能够促进DCS控制系统的顺利稳定运行，首先需要关注外部的维护管理工作，在这个过程中就需要确保整体系统处在干燥的环境中工作。当前使用的DCS控制系统本身具有良好的运行操作能力，能够实现自动化的控制，但是如果长期使DCS控制系统处于湿润的环境中，很可能会导致系统软件的应用效果受到相对应的影响。在后续的维护过程当中，必然要确保整体的环境干燥、通风，从而能够为系统的顺利运行奠定基础。除此之外，还需要定期去清理DCS控制系统中的灰尘，尤其是机柜风扇中的滤尘纱网，定期进行大清理，并且及时地更换系统之外的线路，从而能够防止产生系统线路老化的问题。

4 结语

总之，DCS控制系统在工业自动化中的应用本身具有重要的价值，这种系统体现出自动化以及安全性高的特点，在我国的工业行业中发挥着关键性的作用。但是实际中可能会存在一些安全方面的风险，导致系统出现运行故障问题，应当结合合适的措施来对其进行维修和养护，确保安全隐患降至最低，并且能够减少损失，促进工业行业的持续稳定发展。