浅谈工业自动化控制 DCS系统维护

浅谈工业自动化控制 DCS系统维护

张茜

天津渤化永利化工股份有限公司 天津 300452

摘 要：工业自动化发展是现代工业发展的主要趋势，而工业自动化控制系统中DCS系统发挥着至关重要的作用。本文对工业自动化控制DCS系统的研究分析以霍尼韦尔EPKS控制系统作为研究对象，主要从系统的维护方面进行分析，为我国工业技术的进一步优化与完善提供技术研究参考理论。

关键词：工业自动化控制；DCS系统；维护方法

随着科学技术的发展，工业自动化发展逐渐成为现代工业发展的主要趋势，而工业自动化控制系统中DCS系统发挥着至关重要的作用。基于此，本文深入讨论和分析了工业自动化控制DCS系统维护存在的问题及解决措施。

1 工业自动化DCS控制系统分析

工业自动化DCS控制系统集成了计算机、通信、显示、控制等4C技术，具有集中操控、分层控制、分散管理、组态便捷的优势，现已被广泛应用在工业生产中。工业自动控制通过计算机、网络传输、多媒体结合达到了工业生产技术整体性分析的发展技术要求，但是发挥系统优势的同时也需要做好日常保养与维护，比如：工业自动化DCS控制系统应防止长时间在潮湿、氧化条件下运行，达到最基本的保护。工业自动化DCS控制系统分为硬件与软件、操作节点、控制站、网络构成。其中，操作节点包含操作员站、工程师站、历史站等。控制站主要包括主控卡件、通讯卡件、电源单元、I/O卡件及相关端子板。控制层内，选择冗余的100Mbps工业以太网确保稳定运行，兼容光缆、同轴电缆。现场信号处理层选择1.5~1.2Mbps的PROFIBUS-DP总线连接中心控制层与现场信号处理单元。另一方面，工业自动化DCS控制系统也具有与第三方通讯的功能、可与其他控制系统通讯。DCS系统在工业生产中有着重要作用，是确保装置顺利运行的基础条件，DCS系统发生故障将降低生产效率，导致生产装置停车，造成经济损失。所以，加强系统维护确保其有重要意义。

2 DCS系统维护中存在的问题

2.1维修模式陈旧

目前，DCS系统的维护模式主要分为三种，即日常维护、被动性维护和预测性维护。目前，较为常用的是被动性维护。被动性维护是指系统产生故障，且已造成系统部分功能失灵，影响生产的进行后，进行维修和更换。这种维修方式存在滞后性，且对生产的负面影响较大，主要体现在两方面：一是系统出现故障会影响生产进程；二是对系统进行维修要花费大量时间，从而影响工业发展［1］。可见，被动性DCS系统维护模式，在系统设备零部件的使用寿命延长和工业系统经济效益的提升方面都具有极其不利的影响。

2.2故障检测方法滞后

故障检测方法滞后是目前工业自动化控制DCS系统维护的第二个重要问题。目前，DCS系统故障检测仍采用人工检测的方法，这种方法不仅检测周期较长，而且检测的准确性也不高，具体检测结果难以满足实际需要。简言之，滞后的故障检测方法影响DCS系统的维护效率和质量，这对当前工业自动化系统的运行效率和质量提升十分不利。

2.3维护人员问题

维护人员问题也是现阶段工业自动化控制DCS系统维护中存在的主要问题。该问题主要体现在两方面。第一，维护人员缺乏理论知识。维护工作主要是寻找问题并解决问题，但由于维护人员自身缺乏理论知识，难以运用专业知识找出故障，导致维护成效不佳［2］。第二，维护技术操作不规范。在具体的维护工作中，维护人员需要有规范的操作技术，但目前，维护人员在技术的专业性掌握和规范性操作方面存在诸多问题，导致DCS系统维护效果不够理想。

3工业自动控制DCS系统的维护管理

3.1 结合DCS系统特点，制定合理的维护计划

工业自动化控制DCS系统是现代工业生产技术中产应用的技术之一，为了保障系统应用整体效率，必须对DCS系统的日常维护进行全面性规划，例如：依据DCS系统特点，制定合理的维护计划，以霍尼韦尔EPKS控制系统为例，其DCS系统特点内部系统是标准的EPKS软件和硬件相互组合，系统可伸缩性强，系统的适应能力性较强，系统采用双冗余结构，系统运行稳定、可靠。结合以上系统特点，将工业自动化DCS系统的维护分为两大部分，重点维护霍尼韦尔EPKS系统的内部软件，另一方面，也要重视系统软件的运用与分析。结合霍尼韦尔EPKS系统的特点，工作人员进行工业自动控制DCS系统的专业性维护，大大提升了现代工业自动化系统的应用寿命，保障控制DCS系统的运转速率。

3.2 工业自动控制DCS系统的维护

工业自动控制DCS系统内部控制中，保障系统的更新维护是关键，由于控制DCS系统与工业生产的多个环节都存在联系，一旦控制DCS系统的内部程序瘫痪，则工业生产的整体程序就会崩溃[3]，以工业自动化中常见的霍尼韦尔EPKS系统为例，霍尼韦尔EPKS系统处理单元和人机接口单元比其他控制DCS系统的兼容性更强，可以自动进行处理资源的自动化补充，系统维护人员进行维护中，必须定期进行控制DCS系统的处理系统的兼容性和信息处理的自动化识别能力，一旦发现控制DCS系统中存在系统运行速率减慢，或者系统信数据弥补不完善的情况，应用系统升级软件进行专业系统升级；另一方面，工业自动控制DCS系统的维护中，病毒检测和处理也是控制DCS系统软件维护的重要构成部分，例如：EPKS系统安装病毒防御系统，但病毒防御系统又只能防御系统运作中常见的病毒，一旦网络病毒升级，对控制DCS系统也会带来冲击，我们进行系统维护时，可以采用工业自动控制DCS系统内部病毒预防与计算机网络防火墙系统连接检测，提升网络病毒的监控，同时又要在系统升级的过程中，对工业自动控制DCS系统的病毒防御系统进行定期升级，发挥工业自动控制DCS系统维护的作用。

3.3 工业自动控制DCS系统的外部维护

工业自动控制DCS系统的外部维护也是保障系统运行效率不可忽视的组成部分。一方面，工业自动控制DCS系统的外部维护避免系统应用环境处于长期潮湿、腐蚀性强度高的环境中，系统运作主要依靠整体计算机软件进行工业生产的控制，如果DCS系统的应用环境长期潮湿、腐蚀性强度高的状态，系统软件的应用受到影响，因此，工业自动控制DCS系统的维护必须对系统应用环境保持干燥通风，保障系统运行的稳定；另一方面，由于系统主要通过电磁波和电信频率进行信息传输，工作人员进行日常维护时，保障系统应用周围的磁性处于中度或者轻度状，避免系统内部结构受到磁力作用，影响其正常运作；另外，工业自动控制DCS系统的灰尘清理也是外部维护中的主要渠道，系统管理人员经常进行系统清灰处理，及时清理机柜风扇系统的滤尘纱网，利用年度大检修的停车时间，进行彻底系统的清灰尘处理，同时要对系统外在线路进行及时更换，避免因系统线路老化而产生漏电情况的发生。

3.4 提升维护人员专业化水平

维护人员的专业化水平对工业自动化控制DCS系统的维护也具有重要影响，所以提升维护人员的专业化水平对具体维护效果的提升也具有重要帮助。具体来说可以从以下几方面入手。第一，加强对维护人员的专业理论知识培训。首先，维护人员要加强自我学习，丰富自身的理论和专业知识。其次，相关企业和部门要定期对维修人员进行理论知识培训，使其了解DCS系统故障的类型和表现，遇到相关问题时能准确判断出故障。第二，不断提升维修人员的专业技能。就DCS系统维修来看，只有理论知识，缺乏维修技能，也很难达到良好的维修效果。所以，在实践操作中，要加强对工作人员的技能培养，提升其实践操作的规范性，以有效提升维修效果。

4 结语

在工业自动化控制中，DCS系统的应用价值较大，但其故障问题会影响具体应用效果。因此，为了充分发挥其价值，需要有效检测出故障，并解决故障。基于此，分析研究DCS系统在实际维护中出现的主要问题，并针对这些问题提出解决措施，可以有效提升其实际维护效果。

参考文献：

［1］钱锦.浅析DCS控制系统在工业自动化中的应用［J］.石河子科技，2016（3）：39-40.

［2］于百恺，曹菲.DCS下的锅炉电气自动控制系统的应用探讨［J］.四川水泥，2015（11）：7，12.

［3］李国良，赵瑞超，赵瑞雪.DCS在工业自动化控制中的应用［J］.商品与质量，2015（22）：38.