摘要:DCS系统是现代大型工业自动化生产过程中,根据其产生和过程控制要求而形成的一种日益复杂的综合控制系统。是集计算机技术、多媒体技术、网络通信技术和系统控制技术于一体的现代化产品。它可以为人们提供强大的通信功能和友好的人机界面。是完成过程管理和过程控制的现代化设备。因此,研究DCS自动化系统的维护与应用,对促进工业生产的良好发展具有重要意义。
关键词:DCS系统;自动化;系统维护;系统应用;
DCS系统是集散控制系统的简化称呼,集散控制系统还可以称为分布式计算机控制系统或是分散控制系统。这一系统的结构是将微处理器作为基础,采取了控制分散于操作、并展开集中管理的一种基本设计思路,兼顾了自治与分级的协调性而进行设计的新型仪表类控制系统。自DCS系统正式运行开始,其制造商持续不断地汲取国内外先进技术,对系统中的各种软件与硬件加以维护和改进,现阶段我国DCS系统的发展越来越成熟。
一、DSC控制系统的特点
DCS控制系统的主要特点有:可靠性、协调性和自主性。第一,可靠性。DCS系统由于在设计过程中,对计算机自动化控制当中容易出现的错误以及问题就进行了全面考虑,DCS系统中,若是出现控制失败或错误的情况,会仍然保留系统的完整性然后进行正确的工作。这种特性是由于DCS系统自身就实现了软硬件设施的分割化处理,对所有模块进行了板块化设置,如此一来就能保证DCS系统中的各个程序不会受到相互之间的影响;第二,协调性。和DCS自动化系统的可靠性原理相同,DCS系统的协调性是由于其自身就是多项计算机管理程序的集成,因此,人机交互界面具有良好的协调性,工作人员可以更加方便快捷的完成系统的控制与维护工作;第三,自主性。DCS系统的自主性是由于其连接网络的端口只有一个,因此需要自身对其进行合理控制与调配,通过对计算机算法的完善以及丰富控制技术来完成对工程的连续控制。
二、DCS系统在自动化方面的维护
1.准备工作。首先要熟知DCS系统在结构方面的构成,通常是由分布式的处理单元、人机接口站点和实时高速数据网络构成的,要牢记这些系统的构成,并对相关设施设备有一定程度的理解才能够顺利地对DCS系统展开管理维护。同时要清楚DCS系统中每一个模块的作用和功能,掌握DCS系统外部的接线图,并对系统内部数据信息的流向、数据信息处理的步骤有明确的认知。要熟悉掌握DCS系统中各个仪表与模块的工作状态,记住故障指示灯,以便在出现故障时及时进行处理和解决。要针对软硬件不同的特点及时做好DCS系统内软硬件备份,软件方面的备份需要针对操作系统、分布式处理单元的组成形态和数据库历史记录展开定期的内容备份,硬件方面则要着重备份容易损坏的一些重点部件,比如电源模块和分布式处理单元模块。在软硬件备份工具的使用上不能局限在硬盘、磁盘等备份形式,应当使用多种备份工具如U盘、云盘等。做好上述工作后要收集并整理好与DCS系统有关的资源资料,除了软硬件方面的资料之外还需要获取准确的有关厂家的联系方式,这样做的目的是对DCS系统进行维护时,节约相应的维护时间和人力物力,在最短的时间内解决系统中存在的故障问题。
2.维护进程。DCS系统的管理维护内容包括了运行时的维护与停运后的维护这两种维护和管理形式。首先,在运行时的维护需要注意构建起全面、完整的DCS系统维护管理机制,规范这一日常管理体系。需要定期对DCS设备和制度进行检测,在一些容易产生磁性干扰的设备附近禁止使用手机等电子通讯设备。通知热控工作人员定期对DCS系统的机柜展开检查,确认分布式处理单元的工作状态和冗余设备运行期间的状态,同时要兼顾到电源模块发热的情况,确保电压值稳定、网络通讯状态维持良好,按时记录设备运行日志,方便对DCS系统中设备运行的情况进行分析。
对于电子间温度和湿度的情况以及DCS机柜中散热风扇的情况每天都要进行检查,查看DCS系统内的网络接线是否连接牢固,确保接线的接地状况。对于DCS系统的组成形态和顺序事故记录情况进行检测,确认报警记录是否为错误报告,再进行事故发生的故障点的查找和确认。除此之外要保证DCS系统的时间和GPS的时间相吻合。需要注意的是DCS系统不可以和其他外部系统进行随意的连接,这是为了有效地防止DCS系统感染木马病毒等系统危害,并且人机接口站点不可以随意安装和DCS系统无关联的硬件软件,严禁在操作员站点和工程师站点连接私人电脑和移动类设备。要重视DCS系统设备在运行进程中的管理和维护,倘若出现一些不能及时处理的故障问题要等待设备停机管理,提前对系统设备故障做好预防工作,避免电子元件设备因为老化而出现问题。在DCS机柜下方是电缆的夹层,由于机柜的结构形式较为复杂,机柜内部极易出现鼠类灾害,工作人员要及时对位于机柜下侧的电缆入口进行封死,并在机柜内部设置老鼠药、粘鼠板等防鼠措施。在DCS系统设备运行的过程中时常会遇到测点跳变的状况出现,通常情况下发生这种状况的原因是接地线端子发生松动,再加上DCS机柜端子板的通道发生损坏。但也有少数情况是由于极强的磁性干扰所造成的,这种情况需要及时检查信号线的接地情况,及时将信号线从干扰源附近撤离。在DCS系统设备运行的过程中如果需要对发生故障的卡件进行更换,需要对新卡件采用防静电的包裹形式,不可直接用手对卡件进行接触,在卡件更换的过程中要做好静电预防的举措,以防发生触电现象。
三、DCS自动化系统的应用
1.应用优势。与传统的电气自动化控制系统比较,DCS自动化系统具有明显的优势,主要体现在以下几个方面:(1)功能完善,DCS自动化系统从实际需求出发,集成了操作显示、信息检索、故障报警、数据存储等基本功能,同时还增加了历史记录、操控指导、制表记忆等高级功能,可以满足不同的应用需求;(2)操作简单,完善的功能为工作人员开展监测管理工作奠定了良好的基础,只需要做好系统侧的操作,就可以实现对于工业生产过程的分析和判断,及时发现并对其中存在的问题进行处理;(3)层次分明,DCS自动化系统实现了与现场设备仪器的相互连接,保证了信息的交换和共享;第四,自动调节,系统可以实现对常规仪表进行自动化调节控制,在充分保证调节精度的同时,还可以提升设备的运行效率,减少不必要的能源浪费。
2.应用操作。在实际的应用过程中DCS自动化系统具有可视性强、操作简单及功能齐全等特点。实时的控制和监测是DCS自动化系统控制的核心,系统软件功能主要包括故障检测、运行状态监测及报警信息处理等,进一步提升了工业生产的控制功能及安全功能。在应用中,相关企业需要加大对DCS自动化系统中生产线运行状态及基本参数状态的检测,将这些系统信息集中显示在系统监控界面上,以方便工作人员对参数状态进行查询。另外,需要加大对系统故障进行处理,明确系统故障发生的位置及类型,明确故障发生类型,了解故障原因。功能控制方式主要包括自动控制、手动控制及遥控控制等,操作人员能够结合界面上所显示的信息,运用按钮对设备进行控制。通过合理设置安全控制功能有效避免系统在运行过程中出现的任意性及无序性行为,有效避免了系统在运行过程中出现瘫痪现象,减低了故障发生率,强化了系统操作效果。
总之,DCS自动化系统就是管理所有的工业控制计算机及其通信,同时排除各种自动化仪表和DCS之间的故障,从而保障各类生产设备的正常运行。DCS系统的维护属于专业性工作,其包含软件、硬件两个方面。对此,这就需要维护、应用人员具备较强的专业性技术,随着科学技术的不断发展,提高自身的技术能力从,从而保障DCS自动化系统的应用实效性不断提高,在效率、稳定性以及安全性方面不断发展。
参考文献:
[1]陈志江.DCS自动化系统的维护和应用研究.2018.
[2]刘文发.浅谈DCS自动化系统的维护和应用探析.2018.