對工業(yè)自動化控制DCS系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)的相關(guān)研究

崔軍

（克拉瑪依市先進(jìn)能源技術(shù)創(chuàng)新有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

DCS控制體系有著安全性和自動化特征，因此被廣泛使用在工業(yè)生產(chǎn)中。為使DCS系統(tǒng)平穩(wěn)且高效的運行，企業(yè)和技術(shù)人員要做好DCS系統(tǒng)維護(hù)管理工作，從而調(diào)試和維護(hù)DCS系統(tǒng)，確保DCS系統(tǒng)能夠順利開展工作。

1 工業(yè)自動化控制DCS系統(tǒng)的有關(guān)概述

電力拖動控制系統(tǒng)分為兩種，直流拖動和交流拖動。上世紀(jì)出現(xiàn)的無級調(diào)速系統(tǒng)和電力拖動技術(shù)均被應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備中，直至上世紀(jì)60年代研發(fā)的大功率晶體成功，改變了交流技術(shù)。直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)解決了造價高、維修效率低等問題，提升了動態(tài)響應(yīng)技術(shù)性能和調(diào)速精度性能。從上世紀(jì)80年代后有效融合微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)，從而突破交流電動機(jī)的調(diào)速，產(chǎn)生了繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)。后來交流電動機(jī)調(diào)速的出現(xiàn)取替了直流調(diào)速系統(tǒng)。在工業(yè)自動化控制中，應(yīng)用DCS系統(tǒng)比較廣泛，它是通過運用單元冗余技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)冗于技術(shù)把控工業(yè)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)平臺，合理使用通信技術(shù)，匹配系統(tǒng)平臺和生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)，實現(xiàn)DCS控制現(xiàn)場的目標(biāo)，從而更好的提升生產(chǎn)效率。

DCS系統(tǒng)是操作員提供的人機(jī)界面，操作人員觀察DCS系統(tǒng)參數(shù)運行變化，掌握工業(yè)生產(chǎn)運行的情況，查看工藝是否符合標(biāo)準(zhǔn)，如果工藝條件的控制存在問題，則無法保證工藝的產(chǎn)品質(zhì)量。操作人員通過人機(jī)界面也能夠掌握設(shè)備故障的有關(guān)信息，匯總以往的歷史數(shù)據(jù)和運用趨勢、數(shù)據(jù)打印等功能，分析故障原因，及時處理故障，保證能夠正常的開展生產(chǎn)工作。在應(yīng)用工程師站過程中，實時微型計算機(jī)工作，開展離線配置。生產(chǎn)現(xiàn)場的DCS系統(tǒng)可及時的將模塊調(diào)制到顯示器屏幕上并逐一填寫。工程師若想要變更控制方案，僅需重新組態(tài)，無需改變接線，加速了控制效率。在組態(tài)時，工程師要構(gòu)建目標(biāo)工程，在正式實施組態(tài)前，應(yīng)形成工程數(shù)據(jù)目錄，從而明確測量的清單常見的測點分配。在系統(tǒng)組態(tài)設(shè)備上，運用圖形方式，這是由于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接的各設(shè)備應(yīng)和圖形一一對應(yīng)。

2 工業(yè)自動化應(yīng)用DCS系統(tǒng)故障和策略

2.1 操作問題和解決策略

DCS系統(tǒng)存在著操作問題，致使設(shè)備頻頻死機(jī)，甚至無法開展操作。對于此類故障應(yīng)先掌握故障產(chǎn)生的原因，是否為電腦或MCU存在問題，如果是電腦產(chǎn)生病毒，則會使網(wǎng)絡(luò)運行緩慢。因此需要加強(qiáng)維護(hù)DCS系統(tǒng)工作，安裝殺毒軟件，及時更新病毒庫，保證電腦能夠正常開展工作，合理設(shè)置MCU的容量。

2.2 干擾問題和解決策略

系統(tǒng)在運行時可能需要進(jìn)行指令傳輸或設(shè)計傳輸，若是在通信時受到干擾，比如變頻器干擾通信設(shè)備或者是電磁繞組干擾模擬量，則會使設(shè)備的運行受到阻礙，因此在維護(hù)工作時要加強(qiáng)檢查和管理。只有認(rèn)真的檢查接地設(shè)備，才能夠設(shè)置濾波器，從而降低變頻器的載波頻率，避免DCS系統(tǒng)受到外界干擾。

2.3 軟件問題和解決策略

DCS系統(tǒng)經(jīng)常會有無法下載或者是兼容性低的情況。比如DCS系統(tǒng)中使用的服務(wù)器操作等軟件，軟件間可能會產(chǎn)生沖突，致使系統(tǒng)無法正常開展工作。在下載軟件前，需要先掌握軟件的兼容性，合理應(yīng)用有效策略解決兼容性問題。下載軟件時要檢查是否出現(xiàn)上述的問題，并且制定管理軟件的系統(tǒng)，規(guī)范使用軟件[1]。

3 維護(hù)DCS系統(tǒng)的有關(guān)策略

DCS系統(tǒng)在信息時代朝著開放化、集成化和智能化方向邁進(jìn)，因此目前的通信系統(tǒng)有著開放式特征。只有和管理信息緊密結(jié)合，才能夠滿足全數(shù)字化技術(shù)的DCS.系統(tǒng)。分析DCS系統(tǒng)可知，其在運行時需要開展維護(hù)工作才能夠為工業(yè)自動化控制工作提供保證。

3.1 創(chuàng)新維護(hù)人員的維修模式和檢測故障法

工作人員要轉(zhuǎn)變落后的維修模式，加強(qiáng)日常的檢測減少維修次數(shù)。日常檢測能夠使工作人員及時發(fā)現(xiàn)工業(yè)自動化控制DCS系統(tǒng)中可能存在的隱患，確保能夠預(yù)防隱患爆發(fā)，從而降低經(jīng)濟(jì)損失，主動維修可以延長工業(yè)自動化控制DCS系統(tǒng)中零部件使用時間，減少工業(yè)損耗，從而提升工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)自動化控制的DCS系統(tǒng)在維護(hù)過程，需要工作人員及時創(chuàng)新維護(hù)理念，提升維護(hù)效率，從而更好的推動工業(yè)系統(tǒng)發(fā)展。若想提升DCS系統(tǒng)的維護(hù)質(zhì)量，則可通過創(chuàng)新檢測故障的方式。傳統(tǒng)檢測故障已無法解決DCS系統(tǒng)存在的維護(hù)問題，因此工作人員要創(chuàng)新檢測故障法。比如應(yīng)用信息檢測法或者是電子控制法。信息檢測法指的是將信息收集器安裝在DCS系統(tǒng)中，分級收集信息，如果是系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)信息和收集信息存在不同，則收集器會反饋信息向中央控制器，工作人員便能夠及時察覺DCS新系統(tǒng)產(chǎn)生的故障。電子控制法指的是運用電子探測設(shè)備探測DCS系統(tǒng)的運行狀況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題后會反饋到系統(tǒng)，工作人員接收到系統(tǒng)的反饋信息。在維護(hù)DCS系統(tǒng)時，合理應(yīng)用檢測故障法，才能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提升維護(hù)的效率。維護(hù)人員的工作能力，影響著維護(hù)DCS系統(tǒng)工作的效果。因此需要提升維護(hù)人員的維護(hù)水平，加強(qiáng)培訓(xùn)維護(hù)人員的技能，保證維護(hù)人員能掌握DCS系統(tǒng)故障的種類，確保遇到問題能及時判斷故障原因。同時也要優(yōu)化維修人員的技能。從維修D(zhuǎn)CS系統(tǒng)情況看，如果維修人員缺少維修技能，掌握理論知識無法實現(xiàn)維修目地。因此在實踐操作的過程中，需要培養(yǎng)工作人員的技能，確保實踐操作滿足專業(yè)性、規(guī)范性需求，優(yōu)化維修效果。只有工作人員的專業(yè)能力強(qiáng)，才能夠更好的開展維修工作，使DCS系統(tǒng)得到有效的維護(hù)。

3.2 結(jié)合DCS特征，制定維護(hù)計劃

工業(yè)自動化控制的DCS系統(tǒng)作為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)核心內(nèi)容，為提升系統(tǒng)應(yīng)用效率，需要全面性規(guī)劃維護(hù)DCS系統(tǒng)工作。按照DCS系統(tǒng)各種制定維護(hù)方案，比如維護(hù)西門子DCS系統(tǒng)。西門子DCS系統(tǒng)是結(jié)合了SIMATIC的硬件和軟件系統(tǒng)，有著較強(qiáng)的可伸縮性和適應(yīng)能力，能夠在電腦的任何程序進(jìn)行冗余。內(nèi)部軟件系統(tǒng)運用io處理系統(tǒng)，并結(jié)合西門子的DCS特征，將維護(hù)DCS系統(tǒng)分為分析系統(tǒng)軟件以及控制DCS系統(tǒng)內(nèi)部軟件。按照西門子控制DCS系統(tǒng)的特征，維修人員需要開展專業(yè)性維護(hù)工作，從而延長系統(tǒng)的使用期限，保證控制DCS系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率得到提升。

3.3 DCS系統(tǒng)外部維護(hù)策略

對工業(yè)自動控制的DCS系統(tǒng)進(jìn)行外部維護(hù)，能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，工業(yè)自動控制的DCS系統(tǒng)實施外部維護(hù)，能防止系統(tǒng)環(huán)境處于潮濕、腐蝕的環(huán)境中，比如西門子DCS系統(tǒng)。此系統(tǒng)的運作是需要計算機(jī)軟件開展工業(yè)生產(chǎn)控制，若是DCS系統(tǒng)工作環(huán)境處于潮濕、腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境下，則會影響到DCS系統(tǒng)的使用。在維護(hù)工業(yè)自動控制的DCS系統(tǒng)時，應(yīng)為其提供干燥通風(fēng)的應(yīng)用環(huán)境，才能夠使此系統(tǒng)穩(wěn)定的運行。DCS系統(tǒng)在傳輸信息時，通過電信頻率和電磁波。工作人員在開展維護(hù)工作時，使DCS系統(tǒng)的磁性達(dá)到輕度或中度狀態(tài)，防止DCS系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被磁力所影響，無法正常的運轉(zhuǎn)。清理DCS系統(tǒng)的灰塵也是外部維護(hù)的有效方式，系統(tǒng)管理人員需要及時的處理灰塵，將機(jī)柜風(fēng)扇系統(tǒng)的濾紗網(wǎng)及時清理。在年度檢修時要進(jìn)行徹底的處理，及時更換系統(tǒng)線路，防止由于線路老化而發(fā)生漏電[2]。

3.4 DCS系統(tǒng)的內(nèi)部維護(hù)

在DCS系統(tǒng)的內(nèi)部控制中，只有及時的更新維護(hù)技術(shù)，才能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行?？刂艱CS系統(tǒng)和工業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)間有著緊密的聯(lián)系，若是控制DCS系統(tǒng)的內(nèi)部流程無法運行，則會使工業(yè)生產(chǎn)程序癱瘓，比如西門子控制DCS系統(tǒng)。工業(yè)自動化控制的DCS.系統(tǒng)處理單元與接口單元的兼容性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于其他DCS系統(tǒng)，西門子控制DCS系統(tǒng)能夠自動化補(bǔ)充處理資源，以便維護(hù)人員開展維護(hù)工作，同時自動化識別控制系統(tǒng)中的信息處理能力以及系統(tǒng)兼容性[3]。如果發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)的運行速率慢或是信息數(shù)據(jù)尚未健全，則西門子控制的DCS系統(tǒng)能夠進(jìn)行專業(yè)升級。在維護(hù)DCS系統(tǒng)時，也需要檢測和處理控制dc s系統(tǒng)存在的病毒。在系統(tǒng)維護(hù)時，可使用DCS系統(tǒng)的內(nèi)部預(yù)防以及防火墻連接檢測病毒，確保及時監(jiān)控病毒。在系統(tǒng)升級時，也要定期升級系統(tǒng)病毒的防御體系，保證能夠使DCS系統(tǒng)維護(hù)作用充分發(fā)揮[4-5]。

4 結(jié)語

綜上所述，DCS網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)體系的中樞神經(jīng)，因此要保證DCS操控的安全性。在工業(yè)自動化控制中的DCS系統(tǒng)，綜合多方面的技術(shù)實施自動化控制，打破空間生產(chǎn)技術(shù)限制，從而推動工業(yè)生產(chǎn)效率的腳步。為使工業(yè)自動化DCS系統(tǒng)優(yōu)勢得以發(fā)揮，應(yīng)先做好維護(hù)DCS系統(tǒng)的工作，從而為開展工業(yè)自動化提供保證。