基于橫河CS3000系統自控率在線監測的應用研究

張盈

（廣西石化分公司維修保運部，廣西 欽州 535000）

儀表自控率能夠有效看出生產裝置的自動化程度，所以其屬于反映生產裝置自動化程度的重要指標。如果裝置的自控率高，不僅可以使裝置在最佳生產狀態下長周期運行，有效提高產品質量和產量，節約原材料和能源，降低生產成本，同時還可以提高設備利用率，延長設備使用壽命，降低勞動程度，獲得最大經濟效益。因此，努力提高儀表自控率是企業追求效益最大化的必然需求。于是，維修保運部便組建了攻關小組，以實施現場調研工作，這便使得橫河CS3000系統參數可以通過SFC模塊和CALCU模塊，對全廠生產裝置的控制回路自動投用率進行統計計算，再把數據傳至圖畫板塊，以使自控率能夠動態地顯示出來。

1 DCS控制系統

DCS屬于以通訊網絡為紐帶的多級計算機控制系統，其主要由兩部分構成，即過程控制級與過程監控級。DCS具有很多的優點，主要包括可靠性強、開放性大、靈活性高、維護簡單、功能齊全等，同時DCS后期開發性特別強，這便給企業的生產帶來了很大的幫助。

對橫河CS3000系統應用DCS，不僅能夠促使系統的儀表自控率更好，而且還能對操作畫面展開良好的管控，效果非常明顯。為此，DCS被廣泛應用在廣西石化公司的很多生產裝置中，既顯著節省了人力，又增強了統計的準確性，應用極其有效。

2 解決思路

儀表自控率其實就是裝置PID控制回路投用自動的比例。因為裝置的PID控制回路是固定的，所以系統只要統計出投用PID控制回路的數量就能夠得到儀表自控率。對于控制器里有復雜回路的，將關聯特征值位號匯總發給工藝技術員，他們根據工藝條件給出判定值。系統根據關聯特征值的判定值，進行內部判定并做保留或剔除處理。組態的功能模塊會計算出自動狀態個數，進而就能得到自控率。

3 解決方案

在此主要運用的是CS3000系統里的SFC以及CALCU功能模塊，通過自動統計與計算，得到自控率。

3.1 程序編寫

對于簡單回路來說，要想得到自控率的自動計算程序，可通過對投用自動控制儀表回路數量的統計編寫一個計數器程序實現。本文所運用的是SFC與CALCU功能模塊，以起到計數器的作用。如果該控制器里有復雜回路，還要建一個RL功能塊和ST16功能塊，如圖1。

圖1

利用SFC功能塊來實現對控制器簡單回路進行統計，如圖2所示。

圖2

復雜回路的自控率統計。對關聯特征值位號匯總發給工藝技術員，他們根據工藝條件給出判定值。在比較功能模塊里輸入關聯特征值的判定值，如圖3所示。

圖3

通過編寫邏輯程序發揮計數器的作用。當PID控制回路為手動模式時，則執行動作應處于低狀態，然后根據條件進行判斷。要是PID的MODE為手動MAN時，則條件就為真，對應的輸出就是（1）；要是條件不成立，對應的輸出就是（0），這樣就能夠有效地計數。

通過編寫計算程序實現CALCU200計算功能模塊的百分比輸出。由于關聯特征值位號120PIC3045和120FIC3022僅在開停工時用，正常工況時的這兩個位號被系統自動剔除，不再參與自控率的統計計算。

3.2 通過操作流程圖顯示自動統計的結果

開始前需要畫出總貌畫面，然后編好控制回路的位號，隨后寫入自控率顯示、投自動回路數以及總的回路數畫面，最后連接好數據。當點擊NAME圖標時，可得到需要位號的參數；當點擊RUN時，可開始對簡單回路和復雜回路進行自動統計，通過運算得出該裝置控制回路自控率。

4 結語

（1）通過組態開發，將各裝置實時自控率顯示在裝置流程圖畫面上，能夠使裝置操作人員實時掌握裝置自控率水平，增強工作效率、提升統計精確度，有效節省人力。

（2）對于DCS自動系統多功能性以及其他DCS控制系統軟件均能夠借助組態實現自控率自動計算及統計，這應用的就是DCS控制系統后期的開發性能。