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DCS控制系统在工业自动化中的应用

赵春宇
  
新中媒体号
2023年38期
中电建甘肃能源崇信发电有限责任公司 甘肃省平凉市 744200

摘要:在工业自动化过程中,DCS控制系统本身具有应用安全性高的优势,是一种更先进的控制系统,但DCS控制系统在工业自动化生产链中的应用极易受到诸多因素的影响。这就需要对DCS控制系统在工业自动化中的应用进行分析,以确保工业系统的稳定性和可靠性,并促进工业发展的可持续。

关键词:DCS控制系统;工业自动化;应用

引言

目前,在工业发展中,生产工艺过程逐步实现了自动化控制,在众多的控制系统中DCS控制系统的地位越来越高,DCS控制系统不仅包含了最先进的控制技术,还与通讯信息技术、线性控制技术、计算机技术等相结合,能够利用其综合优势,对现代工业企业的生产过程进行一体化管理,其标准化的管理使工业企业的管理更加规范高效,不仅实现了企业成本控制目标,还实现了企业的安全生产目的。因此,工业企业应对DCS控制系统应用过程中存在问题进行有效解决,使其与生产管理、经营销售等系统紧密结合在一起,提高DCS控制系统的实效性,使其管理更加优质高效。

1DCS控制系统介绍

1.1DCS控制系统组成

DCS控制系统组成包括硬件设备部分及软件程序两大部分,DCS控制系统是一个完整的整体。DCS控制系统主要由计算机、仪表以及传感器等构成,在此过程中,仪表起到了十分关键的作用。在实际应用时,可以通过不同类型的仪表来实现对电厂生产过程的有效监控与调节。DCS控制系统还包含着很多功能模块,如:显示模块、通信接口等等。DCS控制系统是一种自动化程度较高的系统,具有很高的可靠性与安全性。该系统由数据采集模块、控制执行模块和通信管理模块三大部分组成。其中,数据采集模块负责完成信号传输功能,控制执行模块负责处理指令信息,通信管理模块提供网络通信服务,软件采用C语言编写。

1.2DCS控制系统的工作过程

通信信道和传输方式DCS控制系统中的主要通信介质是现场总线(FF),现场总线技术以其可靠性高、抗干扰性强以及易于扩展的特点在工业自动化领域得到了广泛应用。而现场总线技术又分为两种:一种是基于IEC61850标准的现场总线技术;另一种是采用TCP/IP协议的现场总线技术,也称现场网络,这两种现场总线技术各有优缺点。现场总线是由一组或多组控制器节点组成一个网络拓扑结构,并通过这些控制器节点与上位机进行信息交互来完成对被控对象的监测和操作。它把分散的设备连接起来形成分布式智能网络系统,这种网络结构称为现场总线。由于现场总线具有开放性、实时性、互操作性和可重构性等优点,因此被广泛地应用于工业控制领域。

2工业自动化DCS控制系统控制方法

2.1强化输入信号稳定性与可靠性

提高DCS控制系统输入信号的稳定性与可靠性,才能够确保控制系统运行的精确性。首先,应提高控制系统的电气设备及零部件可靠性,避免受零部件故障因素影响,造成信号传输故障发生。其次,应加强主界面功能模块更新及优化,丰富控制系统功能,使控制系统能够更加高效准确的获取个性化需求。

2.2优化预警系统

DCS控制系统内部的预警系统可实现锅炉运行过程监督,安全性能够得到保障,锅炉设备运行故障问题可被及时发现及解决。在预警系统设计过程中,应提高其智能化及人性化水平,将智能技术、网络一体化技术应用在设计环节中,实现设计方案优化及完善。除此之外,预警系统内还应融合设备维修状况及锅炉系统操作流程等信息,使工作人员准确掌握各维护及保养信息,使锅炉设备运行状况得以准确地呈现。

2.3将DCS方式与电气控制系统相整合

将DCS方式融入电气控制系统中,可利用DCS逻辑组态功能完成电气设备与热控设备分散控制,提高设备控制及监控水平。首先,将DCS数据采集系统与电气控制系统相整合。其次,将接收信号转换为DCS可识别的信号,随后接入DCS控制系统中,传输至控制中心内,利用电气控制系统实现热控设备及电气设备的集中管理与控制。

3提高工业企业DCS控制系统应用效率的主要措施

3.1重视DCS控制系统的升级和改造

DCS控制系统也会随着科学家技术的发展,其功能逐渐退化,无法满足现代工业企业的发展所需。因此,工业企业应认识到DCS控制系统的动态性,时刻关注相关信息,结合企业实际发展,对DCS控制系统进行升级和改造,以解决传统DCS控制系统中存在的各项问题,使其运行更具可靠性。一般情况下,工业企业对DCS控制系统进行升级改造需要以下几个步骤来完成:第一,在升级改造之前,利用专业工具对DCS控制系统中的数据进行采集和分析,将传统DCS控制系统中需要升级的部分查找出来,其中包含硬件部分和软件部分以及操作界面的检查测试,并对存在的问题进行处理,使传统DCS控制系统符合升级改造条件。第二,在DCS控制系统满足升级改造条件后,对DCS控制系统数据库中数据进行备份,避免其在升级过程中丢失或损坏。第三,开始对DCS控制系统进行升级,同时采取相关措施,确保DCS控制系统在升级过程中不影响其运行状态。第四,在DCS控制系统的CPU、组态程序完成升级后,对DCS控制系统的防病毒系统进行升级,例如工业防火墙的更新和升级、网闸的投入使用等,来提高DCS控制系统的运行安全性。

3.2强化DCS控制系统的日常维护工作

工业企业应配备专门维护DCS控制系统的工作人员,及时发现DCS控制系统的故障隐患,保证DCS控制系统的长期有效运行。首先,针对工业企业中DCS控制系统的实际运行情况,对DCS控制系统的日常维护工作进行完善,制定科学合理的维护方案,进一步提高其专业性,以此来降低DCS控制系统发生故障的几率。同时,通过合理管理制度的制定,让相关工作人员严格按照相关制度进行日常巡回检查,并记录巡检结果,以此来及时发现DCS控制系统的运行异常之处,便于操作人员及时排除故障。其次,在DCS控制系统日常维护过程中,操作人员应与时俱进,积极引进先进的检测方法,以提高故障检测的准确性,降低DCS控制系统故障对工业企业正常运行的影响。一是可以将现代信息技术与DCS控制系统相结合,对DCS控制系统中的各项数据进行收集、分析和对比,当所收集到的信息超出标准信息范围后,将会及时发出警报,便于操作人员对故障进行处理。二是可以利用电子探测仪等仪器,对DCS控制系统的运行情况进行实时监测,当检测到异常时也会及时发出警报,便于操作人员处理。再次,工业企业DCS控制系统操作人员应重视DCS控制系统预期维护工作的进行,对系统的兼容性、信息处理功能、病毒查杀等内容进行预期检查,避免由于系统内部故障而引起的工业企业自动化生产运行不正常的现象出现。除此之外,DCS控制系统操作人员应重视病毒库和杀毒软件的及时更新,使其始终保持最新版本,以提高DCS控制系统的防病毒能力。同时,定期对DCS控制系统进行维护,注意对DCS控制系统数据的备份,及时对系统错误进行清除。DCS控制系统操作站和工程师站严禁接入外部网络和无关的存储设备。

结束语

DCS控制系统是一种集成计算机通信技术和控制系统等不同功能的控制系统。DCS控制系统近年来广泛应用于工业自动化技术,充分发挥了提高工业自动化系统功能的作用,全面优化工业自动化生产设备性能和监控效果。

参考文献

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