DCS分散控制系统的运行与维护

【摘 要】DCS控制系统是一种新型的控制系统，它的系统原理基本架构是在微处理器的基础上，可以使控制功能实现分散性，使可显示的操作集中在一起，兼顾所有的操作的同时还能够分而治之。DCS控制系统即是当下比较流行的分散控制系统，在国内的话，习惯将DCS控制系统称作是集散控制系统。随着世界技术水平的提高和我国生产力的不断提高，以及国内在实现生产过程自动化等节省人力资源的科研方面科技水平的不断提高，我国很多的企业和公司普遍都采用了DCS控制系统。本文对DCS分散控制系统的运行以及维护做出探讨。

【关键词】DCS分散控制系统；运行；维护

前言

DCS控制系统是一种多级的有计算机控制的可视化、集中化的控制系统，它由全过程的监控系统和控制系统组成，其中的信息传递主要依靠通信网络。这种新型的控制系统综合了计算机的通讯、显示以及控制的诸多技术，这种控制系统的核心思想是分散性的控制、集中化的操作、分级别的管理、系统的配置灵活简单、组态方便。

1 DCS的基本功能

输入到DCS控制系统的信号可以分为模拟量、数字量、脉冲量、SOE量等。对于模拟量一般需要采取采样、增益最佳化、A/D转化、规格化、合理性检查、零偏校正、热电偶冷端补偿、线性化处理、超限判断、工程量变化、数字滤波、温度压力校正、开放处理以及上下限报警灯等；对数字量进行状态报警及输出方式处理；对脉冲量需要进行瞬时值变换以及积累计算；对于SOE量，需要打上时间标签。在这些处理当中，数据的采样处理是指按照香农定理，采样不失真的条件是采样频率不低于信号中所含频率的两倍；开放处理是指对于现场二次方特性的数据进行处理；数据平滑处理是指进行数字滤波，克服干扰引入的误差，程序判断滤波、中值滤波、算数平均滤波、递推平均滤波、加权递推平均滤波、一阶惯性滤波等；输出处理功能是指DCS系统的输出，一般分为模拟量输出和开关量输出等。

2 DCS可靠性的提高

DCS控制系统的可靠性是当前研究的主要方向之一。研究DCS控制系统的可靠性首先需要确定问题是选DCS还是PLC，如果控制回路多，模拟量采集数量大，就应该选择DCS，如果都是逻辑控制，就应该选择PLC。也可以根据投资预算，预算充足的话，援用DCS控制系统。在模拟量输入模块儿上，DCS控制系统跟PLC控制系统基本差不多。确定选用DCS控制系统以后，还需要考虑以下几个问题：首先，目前的DCS处于新老系统交换的时期，DCS的软、硬件正在走向通用、选择新型系统更加有利，新型系统不仅价格低，而且系统所需要的备件备品都是很容易采购到的；其次，在选DCS控制系统机型时，还要考虑DCS应用的领域和行业。电厂DCS控制系统要求DEH和SOE功能都比较强大，而石油化工企业则是需要DCS控制系统的逻辑控制功能；还有，根据需要使用的实际情况确定需要采购的DCS控制系统的输入输出点数，为了避免资源浪费，最好选择规模相匹配的DCS产品；在购买DCS系统时还需要考虑这个DCS系统的开放性和兼容性等各项特征指标，争取选择开放性最好的一套DCS控制系统；还有在购买DCS控制系统时需要考虑DCS产品的编程组态环境，看该DCS控制系统是否具备先进的控制策略，还有组态环境是否能够简单容易的上手；最后需要考虑的就是售后问题了。

3 DCS控制系统的运行

整个DCS系统在运行启动前需要进行联锁和保护试验，主要包括：DEH传动试验，轴向位移保护试验、抽汽逆止门保护试验、发动机差动保护试验、汽轮机油低油压试验、低真空保护试验、AST电磁阀试验、EH油压低试验、手动试验、超速试验、给水泵静态试验、循环水泵静态联动试验、凝结水泵以及射水泵试验、阀门和挡板电动远方操作实验、高加试验、锅炉水位保护试验、锅炉FSSS试验、主汽压力高保护试验等；在机组启动前，还需要对DCS控制系统的仪表进行检测。在热工人员做好有关设备以及系统联锁的保护试验以后，需要对系统仪表进行统计，还需要保持所有液位计的明亮清洁，特别需要注意的是对主控所有热工仪表、信号、保护装置送电的过程。将炉内和所有相关监控设备连接好以后就可以进行UPS系统的投入了；接下来是一些DCS正常运行以后机组的运行参数：锅炉的运行参数有蒸发量的额定值为130吨每小时、饱和压力额定值为10.7兆帕、主汽压力额定值为9.2兆帕、汽包水位额定值为0毫米、主汽温度的额定值为540摄氏度、氧气的额定值为5%、排烟温度的额定值为124摄氏度等；汽轮机正常运行的主要参数有主汽压力的额定值为8.83增减0.49兆帕、主汽温度的最高值为545摄氏度、油压的额定值为0.0784到0.12兆帕、主油泵出口油压的额定值为1.96到2.05兆帕、汽机转速的额定值在3000转左右等。

4 DCS系统的维护

对DCS控制系统进行维护需要将DCS系统分解之后进行清扫和综合调查等处理，清理完毕以后再进行功能恢复，这样能够有效的延长DCS控制系统的使用寿命，除此之外，作为DCS重要组成部分的软件部分，对DCS的维护还需要对DCS进行全面的软件检测；在维护DCS控制系统的时候，需要对DCS控制系统的功能以及操作指令进行确认和重复试验，对于这个机组中性能劣化或者损坏的部件需要尽快更换；若是在DCS维护的时候需要对DCS控制系统升级的话，要在维护期间尽快升级；作为DCS控制系统信号输入的信号连接电缆和通讯电缆进行相应的测试和更换；还有就是对操作站的软件、硬件运行状态确认保存后，对硬件进行吹扫和检测后，进行上电检测并且恢复；DCS系统中的主从冗余设备的切换，保证这种设备的有效性，对备用的冗余设备进行检测；还有定期检查DCS系统的机组接地是否在规定范围内。

5 建立健全的维护制度

对于DCS控制系统的维护，能够有效的改善DCS系统的运行和延长使用寿命，所以，企业和单位对DCS控制系统的维护需要建立一套完整的维护体制，包括：对DCS控制系统以及组件的巡查应该每天一次，并且认真的填好巡查记录，主要的巡查点包括：电子设备间的环境温度和湿度是否符合相关要求，查看空调运行是否正常；查看机柜背的温度，机组在正常运行下的一般温度会维持在35摄氏度以内；注意查看主控单元以及机柜滤网的清洁和完好程度；检查控制柜顶部的风扇，柜顶风扇应该运行良好，无杂音；检查UPS是否运行正常，查看UPS的负荷率，并与前日的负荷率做出比较，并且记录；除了每日一次的巡查以外，还需要每月对机组滤网清洗一次；每月上旬对冗余主控单元和服务器做人工主从切换，做好设备维护记录。

6 总结

DCS控制系统作为当前比较热门的分散控制系统，它的整体运行具有一定的复杂性，对于DCS控制系统的维护也需要每日进行，只有在运行中严格按照规程，维护时按照标准更换部件，才能更加有效的提高DCS控制系统的效率以及增加DCS控制系统的使用寿命。

参考文献：

[1]李加栋.DCS系统运行与维护经验浅谈[J].城市建设理论研究，2013.

[2]朱登峰.DCS分散控制系统接地的探讨[J].陕西电力，2010.