探討DCS控制系統在工業自動化中的應用

周宇

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。隨著科學技術的發展，工業自動化發展逐漸成為現代工業發展的主要趨勢，而工業自動化控制系統中DCS系統發揮著至關重要的作用。本文就DCS控制系統在工業自動化中的應用展開探討。

關鍵詞：DCS控制系統;工業自動化;應用

1DCS控制系統介紹及發展趨勢

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

2DCS控制系統特點

在現實生產中，過程控制這一部分大都是針對工業生產過程中的各種設備，其控制基礎就是利用DCS控制系統中的運算能力，掌握各種較為復雜的功能，比如獲取微型計算機中的數據信息等內容，隨后在進行處理。數據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計出來的，主要是為了讓相關操作人員能夠在第一時間掌握生產過程中的實際狀況，了解各項運行參數，此外還能利用設備中的輸出數據，讓操作人員能夠快速掌握故障信息。此外可以實現對歷史數據的調用和處理。在工業生產過程中，可以將具體的單元內容在顯示屏中展示出來，并以此為基礎填寫各項規定，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控制系統中的結構基礎是計算機網絡，和網絡中的三種節點進行連接，分別是針對DCS管理監督人員的工程師站和過程控制現場的I/O控制站。工程師站能夠利用微型計算機實施離線組態配置。在實際操作過程中能夠將對應模塊從顯示屏中展示出來，隨后將一些特殊規定填寫進去。在進行此類操作過程中需要注意及時改善控制方案。具體組態措施如下，首先應該建立目標工程，并以此目標工程為基礎創建工程數據目錄。在確定好后再確定清單測點等內容，比如測點分配和IO單元配置等。可以通過圖形方式進行設備組態，因為系統網絡中的所有設備都和相應的圖形一一對應。

3常見問題及應對措施

3.1軟件設備

這樣的故障是在應用軟件里出現的，更為常見地涵蓋了兼容性低、不可以下裝和軟件缺陷導致的故障等。具體來說就是，針對DCS控制系統，它的軟件大致上涵蓋了操作員站、組態、工程師站以及服務器等多種軟件。其有著不一樣的功能以及特征，通常來說其服務商也不一樣，有些時候彼此之間會產生沖突，從而導致系統不能正常運行。當軟件發生故障時，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化，利用硬性的體系對使用軟件進行規范，從而減少由此引發的問題。

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、經常死機等問題。出現上述問題的原因主要是由以下幾種因素導致的，首先是計算機系統的問題，比如在計算機受到病毒的影響后，就會出現網絡遲緩或是無法正常運轉等問題。其次是沒有合理設置MCU容量，或是在長時間的運行過程中沒有好好清理機箱，導致計算機內存過多、風箱故障以及系統內存卡接觸不良等問題。上述種種故障因素都有可能會導致計算機設備發生藍屏或是死機等問題。想要徹底解決上述問題，需要加強設備的日常維護管理。具體包括下面幾項內容，首先是選擇恰當的殺毒軟件進行安裝，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境下運行，還需要及時更新病毒信息數據庫。此外還要科學設置MCU容量，預防MCU容量出現過低或是過高等問題。

3.3干擾因素

在工作過程中，DCS控制系統一定會傳達很多指令以及數據等。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備等，處于這種情況發生的時候，就會導致設備不能順利運行或者通訊失靈等故障出現。為了能夠更好地解決這種問題，必須要細心檢查設備的接地狀態，而且加設濾波器，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工業自動化中DCS控制系統的維護管理

4.1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。

4.2創新故障檢測方法

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標準信息存在差異，收集器會及時向中央控制器反饋，從而使工作人員及時發現DCS系統存在的問題。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系統的具體運行狀況，發現異常后進行反饋，從而使工作人員及時發現系統存在的問題。在DCS系統維護過程中，積極利用新的故障檢測方法，可以提升發現問題的效率，進而提高維護的實效性。

4.3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。

結語

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

參考文獻

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