DCS控制系统的运行与维护

DCS控制系统的运行与维护
摘要：在社会高速发展的驱动下，化工行业在面临发展机遇的同时，也在面
临着严峻的挑战。

在化工企业中，应用分散控制系统（简称DCS系统）可以对化
工企业内部实现全方位的控制，以保障化工企业的安全生产。

目前，DCS系统应
用仍存在一些问题，一定程度上影响了企业的生产效率。

因此，必须要加强对其
的管理和控制。

本文结合DCS系统概述，分析了化工生产中DCS控制系统应用现
状以及存在的问题，对DCS控制系统的运行与维护措施进行分析，对于保障化工
生产安全稳定，经济运行有着重要意义。

关键词：DCS系统；运行；维护
引言
DCS是当今工业发展中一个重要组成部分，是一个以通讯网络为纽带的多层
计算机系统，其主要包括工艺控制层和工艺监视层，DCS的基本控制理念为“分
散控制、集中管理”，在此基础上，系统按照一个特定目标，建立多个子系统，
将各个子系统分解后，再由中心处理器进行数据的交流与共享，最后由控制系统
对各个子系统进行采集，并将其经过处理后传输到中央控制室，由操作人员进行
集中控制、监控和操作。

1DCS系统的构成
DCS的控制结构可划分为上位系统与下位系统，其主要算法主要以模糊PID
控制算法为主。

上位系统与总系统之间相互连接，主要负责对数据信息的残采集、储存、处理等工作，其能够对DCS上位机加以全方位控制，同时通过配套软件功
能设定与调解控制参数，能够同时监测整个系统的工作情况，一旦发现系统有任
何异常，便会立刻发出警报，对上位系统关键在于对其进行监测。

下位机主要通
过PLC进行控制，PLC与现场各有关设备相连，以达到DCS与现场设备的通信，
通过与下位机联机，能够实现对整个系统的动态监测。

目前，在DCS系统中，
S7-300系列PLC是常见自动控制系统，本系统是以WINCCV6.0为基础，以
SIEP7V5.3为开发平台，其系统接口均为Windows。

2化工企业DCS系统的应用现状及存在问题
第一，无法有效发挥出DCS系统的优势，DCS网络主要以冗余光纤以及以太
网结构为基础，传播速度快、传输距离比较远，DCS网络关系到信息传播的可靠性、实时性，如果将DCS系统放在中央控制室中进行集中控制，将无法实现分布
式结构、远距离传输的特点。

第二，在设备测量点的增减方面，会受到限制，影
响设备的扩展。

化工设备中会应用大量的设备以及很多管线设施，如果对设备侧
点扩充会对扩展性产生影响。

第三，对电缆的远距离传输产生影响。

在化工生产
中会受到电磁干扰，也会受到静电干扰的影响，在电缆敷设过程中如果存在问题，这种干扰会更明显的体现出来。

因此在化工生产中应有效控制好传输的距离。

第四，DCS系统选择问题。

DCS具有非常复杂的功能，在开发过程中，对于不同的
行业、不同的工程要求也不同，因此很难对DCS做出唯一选择。

比如某种DCS系
统具有较强的可靠性，可以在装置上有非常好的应用，又可以进行系统扩充，而
国产DCS厂家也掌握这个源程序，可以结合实际需求增加一些特殊功能，因此，
在相同价格的情况下竞争力比较强。

第五，服务问题。

DCS技术是一种技术含量
非常高的产品，因此厂家以及系统集成商非常重视服务质量，如何更好地为用户
提供前期、中期和后期服务非常关键，要做好DCS系统就需要做好服务，体现出DCS的社会效益和经济效益。

3DCS控制系统的运行与维护
3.1开展DCS控制系统外部维护工作
DCS控制系统的信息传输主要是通过电信频率、电磁波等途径传播。

为此，
在系统外部维护中，需要将DCS控制系统的磁性达到轻度或是中度状态，从而避
免DCS控制系统的内部结构被磁力所影响。

此外，还要对DCS控制系统的灰尘进
行清理，对机柜风扇中的滤尘纱网进行更换与清理，及时更换系统外的线路，避
免出现漏电情况。

3.2开展DCS控制系统内部维护工作
DCS控制系统与工业自动化生产的各个环节有着极为紧密的关联性，若DCS
控制系统内部流程无法运行，将会导致工业生产程序瘫痪，给工业企业带来极大
的经济损失。

以OVATION-DCS控制系统为例，维护人员需要开展系统兼容性以及
系统信息的自动化处理识别功能的检查工作。

此外，需要在系统内部安装高性能
的杀毒软件，定期更新病毒库，降低网络病毒威胁，强化运行系统的防病毒能力。

3.3提高从业人员专业素质
为使DCS系统在化工企业中实现有效应用，需要化工企业重视从业人员的专
业素质，注重专业人才培养，积极落实相关教育培训活动，确保从业人员在实际
系统操作或仪器操作过程中能够实现标准化、规范化操作，降低人为失误的可能，最大程度保障DCS系统的安全运行。

首先，需要化工企业针对从业人员操作DCS
系统及相关仪器的实际情况落实绩效考核制度，以制度为核心对从业人员的操作
加以约束，根据落实情况提出针对性的培训方案，做到以仪器操作流程为标准展
开相关培训。

其次，加强人才引进，完善专业人才建设，对DCS系统进行优化提升，以此为基础来推动我国化工行业的可持续化发展。

最后，需要根据化工企业
内部的实际情况落实精细化的管理制度，对从业人员掌握DCS系统的情况及DCS
系统的运行情况进行全方面管理，将安全隐患扼杀在摇篮中。

3.4重视仪器设备后期维护与检修
在实际生产时，需要专业操作人员对DCS系统的零件和系统进行定期维护，
及时更换老旧的处理器和零部件。

对于信息化水平很高的计算机，应定期对其进
行更新和检测，确保运算系统快速准确；对于及时收集现场信息的数据收集器，
应该安排专业的人员检测传感零件和信息传递部件，确保生产线上的设备参数可
以及时上传。

此外，要求检修人员对仪器的实际运行状况进行实时准确记录，加
强对仪器设备维修的重视程度，相关人员也应落实安全责任制度，增加维修人员
和生产作业人员的职业道德感。

3.5优化系统功能，完善硬件配置
要想有效解决DCS系统在化工企业应用中的系统选型与硬件配置问题，需要
化工企业加以重视，加大资金的投入力度，优化系统功能，完善硬件配置，根据
化工企业实际的生产环境选择相应材质的设施设备及系统运行材料，保障DCS系
统在化工企业中的有效应用。

首先，由于控制单元和现场总线是双重化结构，在
选型的过程中需要遵循双重化的特点，以此保证DCS系统能够实现信息的双向传递，出现故障时也能通过采用备用电源和备用配置维持运行，利用连锁调节装置
设备，避免操作失误或因自动调节设备所产生的误触误断等事故发生。

其次，由
于化工生产具有易燃、易爆、易中毒且温度较高的特点，需要合理选择具有较高
耐腐蚀性与耐高温性的配置材料，降低配置材料的可燃性，并配置两台以上的显
示中心作为备用。

最后，根据系统规模对显示中心的数量进行适当调整，同时配
备备用电源，当系统断电时，可采用冗余电源来维系系统的运行。

结束语
DCS控制系统作为工业生产的中枢神经部分，对企业来说极其重要，其连续、稳定运行是生产的重要保障，因此对DCS控制系统的精心维护至关重要。

定期的
点检维护对于排除系统隐蔽功能故障，延缓系统潜在故障的发生，降低事故发生率，保障生产连续性，提高生产安全性，防止突发性系统故障造成系统寿命缩短
和重大经济损失有非常积极的意义。

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