周宇

摘要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)科技水平的提升。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，而工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中DCS系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文就DCS控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：DCS控制系統(tǒng);工業(yè)自動(dòng)化;應(yīng)用

1DCS控制系統(tǒng)介紹及發(fā)展趨勢(shì)

DCS控制系統(tǒng)通過(guò)其運(yùn)算能力來(lái)控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種設(shè)備或者實(shí)現(xiàn)各種較為復(fù)雜的功能，比如提取微型計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)模塊的主要內(nèi)容并對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)做出處理分析、記錄等工作。生產(chǎn)活動(dòng)中，第一時(shí)間掌握生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際狀況，了解各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)而設(shè)計(jì)出來(lái)的人機(jī)界面也是越來(lái)越簡(jiǎn)潔方便，通過(guò)使用設(shè)備中的傳輸功能，能快速對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題及時(shí)作出分析，并解決問(wèn)題，降低因故障導(dǎo)致的不必要損失。

2DCS控制系統(tǒng)特點(diǎn)

在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，過(guò)程控制這一部分大都是針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種設(shè)備，其控制基礎(chǔ)就是利用DCS控制系統(tǒng)中的運(yùn)算能力，掌握各種較為復(fù)雜的功能，比如獲取微型計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容，隨后在進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中可以實(shí)施記錄、顯示和分析等工作。人機(jī)界面主要是針對(duì)操作人員設(shè)計(jì)出來(lái)的，主要是為了讓相關(guān)操作人員能夠在第一時(shí)間掌握生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際狀況，了解各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，此外還能利用設(shè)備中的輸出數(shù)據(jù)，讓操作人員能夠快速掌握故障信息。此外可以實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的調(diào)用和處理。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，可以將具體的單元內(nèi)容在顯示屏中展示出來(lái)，并以此為基礎(chǔ)填寫各項(xiàng)規(guī)定，假如用戶想要更改控制方案，只需要進(jìn)行重新組合即可，也沒(méi)有必要在更改接線方式。DCS控制系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，和網(wǎng)絡(luò)中的三種節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，分別是針對(duì)DCS管理監(jiān)督人員的工程師站和過(guò)程控制現(xiàn)場(chǎng)的I/O控制站。工程師站能夠利用微型計(jì)算機(jī)實(shí)施離線組態(tài)配置。在實(shí)際操作過(guò)程中能夠?qū)?duì)應(yīng)模塊從顯示屏中展示出來(lái)，隨后將一些特殊規(guī)定填寫進(jìn)去。在進(jìn)行此類操作過(guò)程中需要注意及時(shí)改善控制方案。具體組態(tài)措施如下，首先應(yīng)該建立目標(biāo)工程，并以此目標(biāo)工程為基礎(chǔ)創(chuàng)建工程數(shù)據(jù)目錄。在確定好后再確定清單測(cè)點(diǎn)等內(nèi)容，比如測(cè)點(diǎn)分配和IO單元配置等。可以通過(guò)圖形方式進(jìn)行設(shè)備組態(tài)，因?yàn)橄到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備都和相應(yīng)的圖形一一對(duì)應(yīng)。

3常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

3.1軟件設(shè)備

這樣的故障是在應(yīng)用軟件里出現(xiàn)的，更為常見(jiàn)地涵蓋了兼容性低、不可以下裝和軟件缺陷導(dǎo)致的故障等。具體來(lái)說(shuō)就是，針對(duì)DCS控制系統(tǒng)，它的軟件大致上涵蓋了操作員站、組態(tài)、工程師站以及服務(wù)器等多種軟件。其有著不一樣的功能以及特征，通常來(lái)說(shuō)其服務(wù)商也不一樣，有些時(shí)候彼此之間會(huì)產(chǎn)生沖突，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。當(dāng)軟件發(fā)生故障時(shí)，有以下幾種解決辦法：第一，檢測(cè)軟件的兼容性，可以利用這種方式討論是否由兼容問(wèn)題引起的故障。第二，測(cè)試下裝軟件，以此將該種問(wèn)題排除。第三，要制定使用軟件的管理機(jī)制，而且在具體活動(dòng)中日趨優(yōu)化，利用硬性的體系對(duì)使用軟件進(jìn)行規(guī)范，從而減少由此引發(fā)的問(wèn)題。

3.2操作過(guò)程

操作過(guò)程中的故障問(wèn)題主要包括無(wú)法正常操作、無(wú)法接收指令、經(jīng)常死機(jī)等問(wèn)題。出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因主要是由以下幾種因素導(dǎo)致的，首先是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的問(wèn)題，比如在計(jì)算機(jī)受到病毒的影響后，就會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遲緩或是無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)等問(wèn)題。其次是沒(méi)有合理設(shè)置MCU容量，或是在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有好好清理機(jī)箱，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)內(nèi)存過(guò)多、風(fēng)箱故障以及系統(tǒng)內(nèi)存卡接觸不良等問(wèn)題。上述種種故障因素都有可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)備發(fā)生藍(lán)屏或是死機(jī)等問(wèn)題。想要徹底解決上述問(wèn)題，需要加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)管理。具體包括下面幾項(xiàng)內(nèi)容，首先是選擇恰當(dāng)?shù)臍⒍拒浖M(jìn)行安裝，并對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行定期殺毒。為了讓計(jì)算機(jī)能夠在一個(gè)安全的環(huán)境下運(yùn)行，還需要及時(shí)更新病毒信息數(shù)據(jù)庫(kù)。此外還要科學(xué)設(shè)置MCU容量，預(yù)防MCU容量出現(xiàn)過(guò)低或是過(guò)高等問(wèn)題。

3.3干擾因素

在工作過(guò)程中，DCS控制系統(tǒng)一定會(huì)傳達(dá)很多指令以及數(shù)據(jù)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(shè)備等，處于這種情況發(fā)生的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不能順利運(yùn)行或者通訊失靈等故障出現(xiàn)。為了能夠更好地解決這種問(wèn)題，必須要細(xì)心檢查設(shè)備的接地狀態(tài)，而且加設(shè)濾波器，通過(guò)這樣的形式對(duì)變頻器的載波頻率進(jìn)行降低，從而減少外界的干擾。

4工業(yè)自動(dòng)化中DCS控制系統(tǒng)的維護(hù)管理

4.1與DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)相結(jié)合，制定出科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃

現(xiàn)代社會(huì)，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中DCS系統(tǒng)是一種應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，在實(shí)施中要想確保系統(tǒng)應(yīng)用的整體性和工作效率，一定要加強(qiáng)DCS系統(tǒng)的維護(hù)工作，對(duì)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行全方位的規(guī)劃，比如，根據(jù)DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)制定出科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃。本文對(duì)foxboroDCS系統(tǒng)進(jìn)行分析，該系統(tǒng)的特點(diǎn)就是軟件和硬件結(jié)合，系統(tǒng)具有很強(qiáng)的伸縮性和適應(yīng)性，不管在哪臺(tái)電腦上程序都可以進(jìn)行冗余，內(nèi)部軟件系統(tǒng)為IO處理系統(tǒng)。根據(jù)以上特點(diǎn)，在進(jìn)行DCS系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，可以將其分為兩個(gè)部分：首先，維護(hù)這一系統(tǒng)的內(nèi)部軟件，其次，系統(tǒng)軟件的運(yùn)行和分析工作引起高度重視，并且將其與foxboroDCS系統(tǒng)的特點(diǎn)相結(jié)合，作為工作人員該系統(tǒng)的自動(dòng)化控制進(jìn)行專業(yè)的維護(hù)，促使工業(yè)自動(dòng)化得到大大提升，使用壽命延長(zhǎng)，從而確保DCS系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

4.2創(chuàng)新故障檢測(cè)方法

第一，可以用信息檢測(cè)法。所謂的信息檢測(cè)法主要指的是在DCS系統(tǒng)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(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信息存在差異，收集器會(huì)及時(shí)向中央控制器反饋，從而使工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)存在的問(wèn)題。第二，利用電子控制法。該方法是指利用電子探測(cè)儀器探測(cè)DCS系統(tǒng)的具體運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)異常后進(jìn)行反饋，從而使工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。在DCS系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程中，積極利用新的故障檢測(cè)方法，可以提升發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的效率，進(jìn)而提高維護(hù)的實(shí)效性。

4.3工業(yè)自動(dòng)控制DCS系統(tǒng)內(nèi)部維護(hù)

在工業(yè)自動(dòng)化中，要想確保DCS控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果，就要不斷地更新和維護(hù)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)中很多環(huán)節(jié)都有著密切聯(lián)系，如果控制系統(tǒng)的內(nèi)部程序出現(xiàn)問(wèn)題，機(jī)會(huì)造成整個(gè)生產(chǎn)程序崩潰。在工業(yè)自動(dòng)化中經(jīng)常見(jiàn)到的系統(tǒng)是foxboroDCS系統(tǒng)，本文以此系統(tǒng)為例進(jìn)行分析，與其他DCS控制系統(tǒng)相比較，該系統(tǒng)處理和人機(jī)接口單位的兼容性能更強(qiáng)，可以自動(dòng)補(bǔ)充資源，所以作為相關(guān)工作人員在進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，一定要定期檢查系統(tǒng)的兼容性和信息處理的自動(dòng)化識(shí)別能力，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行速度比較慢，或者系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)不夠完善等，就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。其次，病毒檢測(cè)和處理也是系統(tǒng)維護(hù)的重點(diǎn)，比如：foxboroDCS系統(tǒng)使用的是IO系統(tǒng)，可以查詢賬目索引，進(jìn)行路徑維護(hù)、管理電子簽名等，并且這一系統(tǒng)可以對(duì)病毒進(jìn)行預(yù)防，但是在實(shí)際運(yùn)行中，病毒預(yù)防系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)病毒，在此情況下，網(wǎng)絡(luò)病毒要是升級(jí)，就要嚴(yán)重打擊DCS系統(tǒng)，所以在維護(hù)系統(tǒng)的過(guò)程中應(yīng)該通過(guò)工業(yè)自動(dòng)化的DCS控制系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部軟件的病毒進(jìn)行預(yù)防，并且將其與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防火墻連接起來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，確保網(wǎng)絡(luò)病毒監(jiān)督控制水平的提高。除此以外，還要定期升級(jí)病毒防御系統(tǒng)，確保其在系統(tǒng)維護(hù)中發(fā)揮作用。

結(jié)語(yǔ)

在DCS控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在大量的因素影響系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，從而引發(fā)了各種故障問(wèn)題，為此在操作過(guò)程中，需要認(rèn)真觀察故障的主要特征，并采取合理的檢測(cè)方法，確定故障區(qū)域，制定解決方法，徹底解決故障隱患。

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