探討DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

譚志勇

（國(guó)能哈爾濱熱電有限公司 黑龍江 哈爾濱 150066）

引言

對(duì)于DCS控制系統(tǒng),它是將各種科學(xué)技術(shù)融合在一起的控制系統(tǒng)，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)等等，并且該控制系統(tǒng)可以達(dá)到分散控制、集中管理的目的。所以說(shuō)，也可以把DCS控制系統(tǒng)譯為分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)或分散式控制系統(tǒng)。那么，在實(shí)際的工 業(yè)生產(chǎn)中，通過(guò)該系統(tǒng)能夠及時(shí)的掌握生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行情況和生產(chǎn)情況，準(zhǔn)確的了解各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。因此，需要相關(guān)人員對(duì)DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行合理應(yīng)用，借助功能全、模塊豐富的人機(jī)交互界面可以提升操作的便捷性。

1 DCS控制系統(tǒng)特點(diǎn)

DCS控制系統(tǒng)通過(guò)其自身強(qiáng)大的運(yùn)算能力對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種設(shè)備進(jìn)行控制，同時(shí)還能對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行提取、分析及記錄等一些具有復(fù)雜性的功能。

由于DCS控制系統(tǒng)有著較強(qiáng)的運(yùn)算能力，并可以對(duì)多種復(fù)雜性能的設(shè)備進(jìn)行同時(shí)操控，比如在獲取和處理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的同時(shí)還能分析和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，所以需要在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制參與生產(chǎn)的各類機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而使控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到了明顯提升[1]。此外，還需要系統(tǒng)管理人員通過(guò)人機(jī)交互界面對(duì)其進(jìn)行操作，這樣一來(lái)，不僅可以讓操作人員對(duì)多種功能的作用及方法進(jìn)行明了的掌握，而且還能提升工作人員操作的準(zhǔn)確性，很大程度上降低了操作失誤現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性。操作人員還可以通過(guò)顯示屏來(lái)掌握工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)信息可作為管理人員了解和調(diào)整生產(chǎn)情況的主要依據(jù)。若需要修改DCS系統(tǒng)的控制方案，就可以在顯示屏中通過(guò)功能模塊對(duì)其進(jìn)行直接調(diào)整，不需要利用其它復(fù)雜的方式，比如停機(jī)、重連、改線等等。在計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，DCS控制系統(tǒng)與工程師控制站之間相互連接在一起，這樣，工程師就可以根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的具體情況來(lái)調(diào)整系統(tǒng)的功能模塊，但在調(diào)整過(guò)程中，必須要確保整個(gè)控制方案的合理性。如圖1 DCS控制系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖[2]。

2 DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 防雷裝置和接地系統(tǒng)

在日常的工作中，為了能夠進(jìn)一步提升控制系統(tǒng)的防雷能力，就需要在控制系統(tǒng)上安裝一個(gè)防雷裝置或屏蔽裝置，這樣就可以使防雷電襲擊的能力得到充分發(fā)揮。因此，需要將DCS控制系統(tǒng)高效的運(yùn)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，不僅可以對(duì)接地系統(tǒng)起到很好的保護(hù)作用，而且還可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗擾能力。與此同時(shí)，還要嚴(yán)格遵循工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的各項(xiàng)要求來(lái)設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，在一定程度上可以提升其安全系數(shù)，從而使系統(tǒng)的控制功能得到更好的發(fā)揮。

2.2 通訊接口

就當(dāng)前的工業(yè)企業(yè)發(fā)展情況而言，在自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，將DCS控制系統(tǒng)都運(yùn)用到了報(bào)警系統(tǒng)環(huán)節(jié)，可是實(shí)際功能的發(fā)揮還有待調(diào)節(jié)，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，然后系統(tǒng)只可以把警報(bào)信號(hào)傳遞出去，卻不能完整的輸出報(bào)警內(nèi)容列表。與此同時(shí)，在DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，遇到最關(guān)鍵的問(wèn)題就是通訊問(wèn)題，如果不能對(duì)通信接口問(wèn)題進(jìn)行有效處理，就很難保證控制系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)通信的安全性與可靠性。在這種情況下，一旦遇到緊急情況，就不能將報(bào)警信號(hào)及時(shí)的傳遞出去，進(jìn)而對(duì)工業(yè)企業(yè)的健康發(fā)展與安全經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生不利影響。所以，在日常的生產(chǎn)中，需要企業(yè)加大DCS控制系統(tǒng)的管控力度，合理布置其生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境中的通訊接頭，提升工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的安全性。

2.3 中央處理器

一般情況下，在工業(yè)企業(yè)實(shí)施生產(chǎn)安全與管理時(shí)，都會(huì)應(yīng)用到DCS控制系統(tǒng)，所以需要對(duì)整個(gè)安全問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。那么，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，最重要的部分就是中央處理器，它對(duì)生產(chǎn)安全具有重要作用。如果DCS控制系統(tǒng)沒(méi)有強(qiáng)烈的抗擾能力，就很容易導(dǎo)致中央處理器產(chǎn)生安全問(wèn)題，因此，需要加強(qiáng)重視中央處理器的監(jiān)督與管理工作，并對(duì)其進(jìn)行定期檢查與維護(hù)，確保中央處理器在安全、穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行。

2.4 故障檢測(cè)

想要進(jìn)一步提升故障檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確率，就應(yīng)不斷更新和完善故障檢測(cè)方法，使故障問(wèn)題得到快速處理，從而有效的降低故障問(wèn)題對(duì)工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的不良影響。一方面，可以選擇使用信息檢測(cè)法，就是在DCS控制系統(tǒng)中安裝一個(gè)信息收集器，然后將所收集到的信息與標(biāo)準(zhǔn)的信息進(jìn)行分析對(duì)比，如果存在超出正常范圍的問(wèn)題時(shí)，收集器就會(huì)向中央控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這時(shí)，相關(guān)工作人員就可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)DCS控制系統(tǒng)中的故障問(wèn)題；另一方面，可以選擇使用電子控制法，該方法主要是利用電子探測(cè)儀器對(duì)DCS控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)異常情況，就會(huì)立即報(bào)警，同樣也能起到提示的作用。除此之外，如果系統(tǒng)可以在線更換，就必須要保證主電源有良好的電壓，以免因電壓不穩(wěn)定而影響到工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，之所以DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,是因?yàn)樵撓到y(tǒng)自身具有自動(dòng)化的特點(diǎn)和較高的安全性。但在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,DCS控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)受到多種因素的影響而發(fā)生一系列的故障問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題,就應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查,并有針對(duì)性的制定合理的處理方案,從而為工業(yè)安全生產(chǎn)提供有力保障。