探討DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

周宇

摘要：近年來，經(jīng)濟的發(fā)展，促進我國科技水平的提升。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化發(fā)展逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的主要趨勢，而工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中DCS系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文就DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：DCS控制系統(tǒng);工業(yè)自動化;應(yīng)用

1DCS控制系統(tǒng)介紹及發(fā)展趨勢

DCS控制系統(tǒng)通過其運算能力來控制工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種設(shè)備或者實現(xiàn)各種較為復(fù)雜的功能，比如提取微型計算機中的數(shù)據(jù)模塊的主要內(nèi)容并對相應(yīng)的數(shù)據(jù)做出處理分析、記錄等工作。生產(chǎn)活動中，第一時間掌握生產(chǎn)過程的實際狀況，了解各項運行參數(shù)而設(shè)計出來的人機界面也是越來越簡潔方便，通過使用設(shè)備中的傳輸功能，能快速對系統(tǒng)問題及時作出分析，并解決問題，降低因故障導(dǎo)致的不必要損失。

2DCS控制系統(tǒng)特點

在現(xiàn)實生產(chǎn)中，過程控制這一部分大都是針對工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種設(shè)備，其控制基礎(chǔ)就是利用DCS控制系統(tǒng)中的運算能力，掌握各種較為復(fù)雜的功能，比如獲取微型計算機中的數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容，隨后在進行處理。數(shù)據(jù)獲取過程中可以實施記錄、顯示和分析等工作。人機界面主要是針對操作人員設(shè)計出來的，主要是為了讓相關(guān)操作人員能夠在第一時間掌握生產(chǎn)過程中的實際狀況，了解各項運行參數(shù)，此外還能利用設(shè)備中的輸出數(shù)據(jù)，讓操作人員能夠快速掌握故障信息。此外可以實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用和處理。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，可以將具體的單元內(nèi)容在顯示屏中展示出來，并以此為基礎(chǔ)填寫各項規(guī)定，假如用戶想要更改控制方案，只需要進行重新組合即可，也沒有必要在更改接線方式。DCS控制系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是計算機網(wǎng)絡(luò)，和網(wǎng)絡(luò)中的三種節(jié)點進行連接，分別是針對DCS管理監(jiān)督人員的工程師站和過程控制現(xiàn)場的I/O控制站。工程師站能夠利用微型計算機實施離線組態(tài)配置。在實際操作過程中能夠?qū)?yīng)模塊從顯示屏中展示出來，隨后將一些特殊規(guī)定填寫進去。在進行此類操作過程中需要注意及時改善控制方案。具體組態(tài)措施如下，首先應(yīng)該建立目標(biāo)工程，并以此目標(biāo)工程為基礎(chǔ)創(chuàng)建工程數(shù)據(jù)目錄。在確定好后再確定清單測點等內(nèi)容，比如測點分配和IO單元配置等?？梢酝ㄟ^圖形方式進行設(shè)備組態(tài)，因為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備都和相應(yīng)的圖形一一對應(yīng)。

3常見問題及應(yīng)對措施

3.1軟件設(shè)備

這樣的故障是在應(yīng)用軟件里出現(xiàn)的，更為常見地涵蓋了兼容性低、不可以下裝和軟件缺陷導(dǎo)致的故障等。具體來說就是，針對DCS控制系統(tǒng)，它的軟件大致上涵蓋了操作員站、組態(tài)、工程師站以及服務(wù)器等多種軟件。其有著不一樣的功能以及特征，通常來說其服務(wù)商也不一樣，有些時候彼此之間會產(chǎn)生沖突，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運行。當(dāng)軟件發(fā)生故障時，有以下幾種解決辦法：第一，檢測軟件的兼容性，可以利用這種方式討論是否由兼容問題引起的故障。第二，測試下裝軟件，以此將該種問題排除。第三，要制定使用軟件的管理機制，而且在具體活動中日趨優(yōu)化，利用硬性的體系對使用軟件進行規(guī)范，從而減少由此引發(fā)的問題。

3.2操作過程

操作過程中的故障問題主要包括無法正常操作、無法接收指令、經(jīng)常死機等問題。出現(xiàn)上述問題的原因主要是由以下幾種因素導(dǎo)致的，首先是計算機系統(tǒng)的問題，比如在計算機受到病毒的影響后，就會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遲緩或是無法正常運轉(zhuǎn)等問題。其次是沒有合理設(shè)置MCU容量，或是在長時間的運行過程中沒有好好清理機箱，導(dǎo)致計算機內(nèi)存過多、風(fēng)箱故障以及系統(tǒng)內(nèi)存卡接觸不良等問題。上述種種故障因素都有可能會導(dǎo)致計算機設(shè)備發(fā)生藍(lán)屏或是死機等問題。想要徹底解決上述問題，需要加強設(shè)備的日常維護管理。具體包括下面幾項內(nèi)容，首先是選擇恰當(dāng)?shù)臍⒍拒浖M行安裝，并對計算機進行定期殺毒。為了讓計算機能夠在一個安全的環(huán)境下運行，還需要及時更新病毒信息數(shù)據(jù)庫。此外還要科學(xué)設(shè)置MCU容量，預(yù)防MCU容量出現(xiàn)過低或是過高等問題。

3.3干擾因素

在工作過程中，DCS控制系統(tǒng)一定會傳達(dá)很多指令以及數(shù)據(jù)等。一旦很多因素干擾了通訊，例如：電磁繞組干擾了模擬量，變頻器干擾了通訊設(shè)備等，處于這種情況發(fā)生的時候，就會導(dǎo)致設(shè)備不能順利運行或者通訊失靈等故障出現(xiàn)。為了能夠更好地解決這種問題，必須要細(xì)心檢查設(shè)備的接地狀態(tài)，而且加設(shè)濾波器，通過這樣的形式對變頻器的載波頻率進行降低，從而減少外界的干擾。

4工業(yè)自動化中DCS控制系統(tǒng)的維護管理

4.1與DCS系統(tǒng)的特點相結(jié)合，制定出科學(xué)合理的維護計劃

現(xiàn)代社會，在工業(yè)生產(chǎn)過程中DCS系統(tǒng)是一種應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，在實施中要想確保系統(tǒng)應(yīng)用的整體性和工作效率，一定要加強DCS系統(tǒng)的維護工作，對維護計劃進行全方位的規(guī)劃，比如，根據(jù)DCS系統(tǒng)的特點制定出科學(xué)合理的維護計劃。本文對foxboroDCS系統(tǒng)進行分析，該系統(tǒng)的特點就是軟件和硬件結(jié)合，系統(tǒng)具有很強的伸縮性和適應(yīng)性，不管在哪臺電腦上程序都可以進行冗余，內(nèi)部軟件系統(tǒng)為IO處理系統(tǒng)。根據(jù)以上特點，在進行DCS系統(tǒng)維護時，可以將其分為兩個部分：首先，維護這一系統(tǒng)的內(nèi)部軟件，其次，系統(tǒng)軟件的運行和分析工作引起高度重視，并且將其與foxboroDCS系統(tǒng)的特點相結(jié)合，作為工作人員該系統(tǒng)的自動化控制進行專業(yè)的維護，促使工業(yè)自動化得到大大提升，使用壽命延長，從而確保DCS系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率。

4.2創(chuàng)新故障檢測方法

第一，可以用信息檢測法。所謂的信息檢測法主要指的是在DCS系統(tǒng)中安裝信息收集器，分析其收集到的信息，若收集到的信息與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信息存在差異，收集器會及時向中央控制器反饋，從而使工作人員及時發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)存在的問題。第二，利用電子控制法。該方法是指利用電子探測儀器探測DCS系統(tǒng)的具體運行狀況，發(fā)現(xiàn)異常后進行反饋，從而使工作人員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題。在DCS系統(tǒng)維護過程中，積極利用新的故障檢測方法，可以提升發(fā)現(xiàn)問題的效率，進而提高維護的實效性。

4.3工業(yè)自動控制DCS系統(tǒng)內(nèi)部維護

在工業(yè)自動化中，要想確保DCS控制系統(tǒng)的運行效果，就要不斷地更新和維護，因為該系統(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)中很多環(huán)節(jié)都有著密切聯(lián)系，如果控制系統(tǒng)的內(nèi)部程序出現(xiàn)問題，機會造成整個生產(chǎn)程序崩潰。在工業(yè)自動化中經(jīng)常見到的系統(tǒng)是foxboroDCS系統(tǒng)，本文以此系統(tǒng)為例進行分析，與其他DCS控制系統(tǒng)相比較，該系統(tǒng)處理和人機接口單位的兼容性能更強，可以自動補充資源，所以作為相關(guān)工作人員在進行系統(tǒng)維護時，一定要定期檢查系統(tǒng)的兼容性和信息處理的自動化識別能力，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行速度比較慢，或者系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)不夠完善等，就要對系統(tǒng)進行升級。其次，病毒檢測和處理也是系統(tǒng)維護的重點，比如：foxboroDCS系統(tǒng)使用的是IO系統(tǒng)，可以查詢賬目索引，進行路徑維護、管理電子簽名等，并且這一系統(tǒng)可以對病毒進行預(yù)防，但是在實際運行中，病毒預(yù)防系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)病毒，在此情況下，網(wǎng)絡(luò)病毒要是升級，就要嚴(yán)重打擊DCS系統(tǒng)，所以在維護系統(tǒng)的過程中應(yīng)該通過工業(yè)自動化的DCS控制系統(tǒng)對內(nèi)部軟件的病毒進行預(yù)防，并且將其與計算機網(wǎng)絡(luò)防火墻連接起來進行檢測，確保網(wǎng)絡(luò)病毒監(jiān)督控制水平的提高。除此以外，還要定期升級病毒防御系統(tǒng)，確保其在系統(tǒng)維護中發(fā)揮作用。

結(jié)語

在DCS控制系統(tǒng)實際運行過程中存在大量的因素影響系統(tǒng)運行狀態(tài)，從而引發(fā)了各種故障問題，為此在操作過程中，需要認(rèn)真觀察故障的主要特征，并采取合理的檢測方法，確定故障區(qū)域，制定解決方法，徹底解決故障隱患。

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