DCS自動化系統(tǒng)的維護與應(yīng)用研究——以橫河CS3000系統(tǒng)為例

李海娟（河南神馬氯堿發(fā)展有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467242 ）

1 DSC控制系統(tǒng)的特點

DCS 控制系統(tǒng)的主要特點有：可靠性、協(xié)調(diào)性和自主性。可靠性是說DCS 系統(tǒng)本身在設(shè)計中就考慮到了全部的體系結(jié)構(gòu)和計算機自動化控制當(dāng)中容易出現(xiàn)的錯誤，在DCS 系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)錯誤或者失敗的控制情況，會仍然保留系統(tǒng)的完整性然后正確的完成工作，這樣的特性是由于DCS系統(tǒng)本身就是將所有的軟件和硬件進行了分割化的處理，將所有的模塊板塊化，這樣才能使得DCS 系統(tǒng)中的各個程序不受到互相的贏影響；其次是協(xié)調(diào)性，和以上原理相同，DCS系統(tǒng)本身就是多項計算機管理程序的集成，因此人機交互的界面也變得更加友好協(xié)調(diào)，工作人員能夠更加方便快捷的完成控制和維護工作；最后是DCS系統(tǒng)的自主性，這是由于DCS系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)的端口只有一個，因此需要自身來合理調(diào)配和控制，通過完善的算法和豐富的控制技術(shù)來實現(xiàn)對工程的連續(xù)控制。

2 橫河CS3000系統(tǒng)維護和應(yīng)用分析

2.1 橫河CS3000系統(tǒng)應(yīng)用分析

橫河CS3000系統(tǒng)（圖1）是橫河YOKOGAWA出產(chǎn)的第四代產(chǎn)品，首次進入中國的時間是1998年，主要應(yīng)用在我國的石化、電廠、化肥、鋼鐵等工廠領(lǐng)域，從機制上屬于大型的控制系統(tǒng)。操作軟件是用Widows系統(tǒng)打底。橫河CS3000系統(tǒng)具備DCS系統(tǒng)所有的特點和基本功能。橫河CS3000系統(tǒng)不但能和橫河前幾代DCS系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，還能和其他工廠的DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、ESD 系統(tǒng)等實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。通過多項系統(tǒng)技術(shù)的集成，實現(xiàn)了工廠的一體化和自動化管理，使得現(xiàn)代工廠能夠及時的監(jiān)測到現(xiàn)場的工作情況。

圖1 橫河CS3000系統(tǒng)

2.2 橫河CS3000系統(tǒng)常見問題和維護措施分析

2.2.1 橫河CS3000系統(tǒng)組成部分

橫河CS3000 系統(tǒng)主要由操作站（HIS）、以太網(wǎng)、控制柜（FCS）和V-net 構(gòu)成。在控制柜（FCS）當(dāng)中，包含了橫河CS3000 系統(tǒng)的主要CPU 和V-net 通訊卡以及I/O 節(jié)點（每一個節(jié)點都由八塊I/O卡件和兩個電源以及兩個節(jié)點通訊卡構(gòu)成），除了主要元件以外，還包含了為整個控制柜供電的電源。而橫河CS3000系統(tǒng)的操作站（HIS）則分為兩個不同的操作站，分別是由工程師操作的工程師站和操作員操作的操作員站，前者主要為橫河CS3000系統(tǒng)提供組態(tài)維護服務(wù)，而后者則完成對橫河CS3000 系統(tǒng)的一系列操作。兩個不同的操作站要通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳遞。而控制柜和操作站之間則通過V-net來實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，傳遞操作信息。

2.2.2 橫河CS3000系統(tǒng)自動備份維護措施

橫河CS3000系統(tǒng)本身由于數(shù)據(jù)繁雜，且容易在運算中出現(xiàn)可能性的錯誤，因此需要對系統(tǒng)中一些重要數(shù)據(jù)進行備份，包括組態(tài)、PID參數(shù)、電腦驅(qū)動和系統(tǒng)本身認定的重要趨勢以及報表等內(nèi)容。

2.2.3 橫河CS3000系統(tǒng)信號檢測故障維護措施

當(dāng)橫河CS3000系統(tǒng)出現(xiàn)信號檢測故障時，首先需要檢查橫河CS3000系統(tǒng)的信號檢測硬件是否出現(xiàn)了故障，然后采用信號發(fā)生模擬器來檢查橫河CS3000系統(tǒng)的信號檢測軟件是否出現(xiàn)了故障。主要的措施是將其他同類信號引入到橫河CS3000系統(tǒng)當(dāng)中進行檢測，查看在系統(tǒng)顯示中是否出現(xiàn)了參數(shù)失誤和其他各類問題。如果不是這類問題，就需要查看橫河CS3000系統(tǒng)中，硬件卡件跳線的設(shè)置是否按照正常的標(biāo)準(zhǔn)，信號線的位置是否被撥動。

2.2.4 橫河CS3000系統(tǒng)操作監(jiān)控自動退出維護措施

如果橫河CS3000系統(tǒng)在正常的操作和管理中偶爾出現(xiàn)操作監(jiān)控自動退出的現(xiàn)象，不需要緊張，這是由于系統(tǒng)本身存儲的數(shù)據(jù)過多造成的系統(tǒng)自動休眠，只需要重新啟動橫河CS3000系統(tǒng)并且清理其中的緩存即可。但如果出現(xiàn)的次數(shù)過于頻繁，就需要檢查系統(tǒng)的安裝情況，看是否是由于硬件內(nèi)存占用過多導(dǎo)致的自動退出現(xiàn)象，對其進行及時的處理或者更換。

3 結(jié)語

對DCS 系統(tǒng)展開日常維護和故障整修是一項專業(yè)性技術(shù)較強的工作，它不但包括對DCS 系統(tǒng)硬件的維護，還包括對DCS 系統(tǒng)的修改和整理。而一般工廠和用戶只能簡單的進行硬件維護和更換，例如，完成對濾網(wǎng)的清潔、控制機房的溫度和濕度、對DCS 系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)進行備份、監(jiān)控交流和直流供電系統(tǒng)、更換CPU電池等。而DCS系統(tǒng)的軟甲維護則需要具有專業(yè)技術(shù)的專門人才配合專業(yè)的工具才能達到最好的維護成效。在未來，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，DCS 系統(tǒng)也必將獲得更加廣泛的應(yīng)用空間，對其進行的維護工作也會變得更為方便。

[1]陳斌，屈文倩，徐志江.DCS 自動化系統(tǒng)的維護和應(yīng)用探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，18：10.

[2]鄧紅霞.DCS 集散控制系統(tǒng)設(shè)計組態(tài)及應(yīng)用[D].華東師范大學(xué)，2009.06：124-126.