DCS 控制系統在工業自動化中的應用

張志剛

（昆明建設咨詢監理有限公司，云南 昆明 650228）

在新時期，我國經濟有了飛躍的發展，促使DCS 控制系統涌現出來，該系統是將計算機與很多項計算相結合形成的產物，在進行企業生產管控的設備，其保障機組運行的安全性和可靠性。可是在實際的運行中受到一些因素的影響，依然出現了故障，因此，必須采取相應措施進行維護，從而確保其在工業自動化應用道路上越走越遠。

1 DCS 控制系統概述

在工業設計中，系統網絡是DCS 的主要框架，是核心部位，并且網絡直接影響著整個系統，能確保系統具備實效、可靠等功能。系統在具體運行環節，每個節點上下網都是隨處可見的，所以會經常出現網絡重新建立，這一操作對系統的正常運行不造成直接影響，由此可見，系統網絡具有很強的在線網絡重現構造功能。

與此同時，DCS 可以對現場進行I/O 處理，并且實現數字化控制，通常情況下，DCS 要在現場進行I/O 控制站設置，其目的是分擔系統的I/O 功能和控制作用，從而大大提高系統的可靠性，促使整個系統的使用性能有所提高。此外，DCS 必須具備組態功能，換句話說，就是如果系統沒有組態功能就不是DCS 了，因此要不斷地完善和健全DCS，促使系統朝著開放、標準的方向不斷發展。

2 DCS 控制系統在工業自動化中的應用

2.1 防雷裝置和接地系統

在日常工作中，要想提高系統的防雷能力，在控制系統上應該安裝一個防雷裝置或者安裝一個屏蔽裝置，這樣就可以充分發揮風雷電襲擊能力。在工業自動化中，運用DCS 不僅可以起到保護系統接地功效，還可以嚴格按照一點接地的要求，在保證控制功能得到有效發揮的同時，增強系統的抗擾力，保證其在傳輸信號是通信暢順。同時，還要嚴格按照工業企業自動化的生產要求對進行系統和參數設置，避免不安全隱患的出現，從而更好地發揮系統的控制功能。

2.2 通訊接口

從目前的工業企業的發展現狀看，在進行自動化設計時，都將DCS 控制系統運用到報警系統環節，可是實際功能的發揮還有進一步調節，例如，如果有緊急情況發生時，報警系統就會啟動，之后系統只可以將相應報警信號傳遞過去，可是卻沒有辦法輸出完整的報警內容列表。與此同時，在DCS控制系統通訊問題是應用環節遇到的最關鍵問題，如果不能夠有效處理通信接口問題，那么該控制系統中的每個子系統就很難安全可靠地通信，此時遇到緊急情況發生就沒有辦法在最短的時間內將報警信號傳遞過去，進而嚴重危害工業企業的發展和經營安全。所以在平時的生產過程中，企業必須加強DCS 控制系統的管理和控制，保證其可以記錄不同信息，并且對其進行合理分配，同時還要與生產運行環境中通訊接頭布置的合理性相互結合，保證其在發生安全事故時及時報警，保證工業自動化的生產安全。

2.3 中央處理器

通常情況下，工業企業都采用DCS 實施生產安全和管理，所以要充分考慮安全問題，在整個系統運行中，中央處理器占據重要位置，在安全生產方面發揮著重要作用。此時，如果DCS 抗擾力不夠強烈和完善，就非常容易引發中央處理器出現安全問題，因此必須加強中央處理器的監督管理，做好檢查、維修以及維護工作，主要是定期安排技術和維修人員進行檢查、維修以及維護，保證中央處理器運行的安全性和穩定性，從而促使工業自動化安全。

2.4 故障診斷

在工業自動化中，DCS 發揮著非常重要的作用，所以需要對運行過程重點故障進行診斷，做好故障排除工作，有效地避免安全問題的發生而對平時生產造成影響。首先應當強化故障的識別能力，當系統發生故障時應當迅速判斷故障成因，如人為操作失誤、系統故障等。倘若發現因人為因素導致系統故障，應當采取有效措施落實追責，將損失降至最低，并強化對人為因素的有效管控；倘若因系統自身產生故障問題，則應當立即安排維修人員排查故障點，并予以迅速維修解決，確保系統盡快恢復運行。其次，應當將分布式控制系統的自我診斷功能進行充分利用，當發生故障時強化系統內部的自主檢測與診斷，確保能夠有效縮小故障診斷范圍、明確故障原因，進而完成內部故障的排查、探尋有效處理方案，盡快恢復系統的正常運行。最后，還應當判斷系統能否在線下裝，依據實際情況進行在線更換，確保主電源電壓保持穩定，從而最大限度地降低對工業自動化的影響。

3 工業自動化中DCS 控制系統的維護管理

3.1 與DCS 系統的特點相結合，制定出科學合理的維護計劃

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

3.2 工業自動控制DCS 系統內部維護

在工業自動化中，要想確保DCS 控制系統的運行效果，就要不斷地更新和維護，因為該系統與工業生產中很多環節都有著密切聯系，如果控制系統的內部程序出現問題，機會造成整個生產程序崩潰。在工業自動化中經常見到的系統是foxboroDCS 系統，本文以此系統為例進行分析，與其他DCS控制系統相比較，該系統處理和人機接口單位的兼容性能更強，可以自動補充資源，所以作為相關工作人員在進行系統維護時，一定要定期檢查系統的兼容性和信息處理的自動化識別能力，如果發現系統運行速度比較慢，或者系統中的信息數據不夠完善等，就要對系統進行升級。其次，病毒檢測和處理也是系統維護的重點，比如：foxboroDCS 系統使用的是IO 系統，可以查詢賬目索引，進行路徑維護、管理電子簽名等，并且這一系統可以對病毒進行預防，但是在實際運行中，病毒預防系統經常出現病毒，在此情況下，網絡病毒要是升級，就要嚴重打擊DCS 系統，所以在維護系統的過程中應該通過工業自動化的DCS 控制系統對內部軟件的病毒進行預防，并且將其與計算機網絡防火墻連接起來進行檢測，確保網絡病毒監督控制水平的提高。除此以外，還要定期升級病毒防御系統，確保其在系統維護中發揮作用。

3.3 工業自動控制DCS 系統的外部維護

為了保障DCS 系統運行的效率，做好外部維護工作是非常關鍵的，在對系統外部進行維護時，要防止系統一直在潮濕和具有很強腐蝕性的環境中。本文以foxboroDCS 為例進行分析，該系統的運行操作以計算機軟件對工業生產進行自動化控制，但是如果應用DCS 系統時很長一段時間都處于潮濕和很強腐蝕性的環境中，這樣系統軟件就會受到很大影響。在此情況下，對工業自動化DCS 控制系統進行維護的時候，所處環境要干燥、通風，這樣才能確保系統運行的穩定性和安全性。另一方面，清理系統灰塵也是進行外部維護的重要方式，作為管理人員要定期清理系統的灰塵，將機柜風扇中的濾塵紗網進行及時清理，在每年進行年度大檢修時對系統的灰塵進行一次大徹底清除。除了這些工作，還要及時更換系統之外的線路，從而就能有效避免系統線路出現老化而引起漏電現象的出現。

4 結語

綜上所述，關于DCS 控制系統，因為其具有自動化、安全程度高的特點，所以在工業生產工程中應用范圍非常廣泛，可是容易受到一些因素的影響，造成系統在運行時出現各種故障，這樣就需要采取相應措施加強維護工作，保證故障發生范圍不斷減少，降低損失，推動工業的可持續發展。