摘要：近年来，DCS系统（即集散控制系统）在水泥工业生产过程中应用越来越广泛。如何更好地应用、维护好DCS系统是每个水泥企业必须做好的工作。文中从DCS系统的选用、备品备件的管理、厂家的技术支持、DCS系统应用软件的改进等方面谈了一些体会。
关键词：DCS系统；应用及维护；选用；备件管理；技术支持；修改软件
引言：DCS（集散控制系统）是上世纪80年代初期由模拟仪表控制系统发展而来，初期的功能以回路调节为主，随着计算机技术的不断发展，它融汇了PLC（可编程逻辑控制器）的SCF（顺序控制功能）和DCS的PCF（过程控制功能），HMI（人机交互界而），Elhernel（以太网络）于一体，形成了目前的大型自动化网络控制系统。它主要应用在输变电力系统、钢铁冶金系统、建材化工系统等领域；DCS的设计思想是监视操作管理集中、区域分散控制以提高整个系统的可靠性及管理能力，即集中式管理、分散型控制。根据企业装备情况、生产工艺流程要求，可把工作现场分成几大控制区域，这些区域称为过程站，各过程站通过网络总线连接到中央控制室的上位监控站，操作员可在操作监控站上对现场设备集中监视、操作控制与管理；由于各过程站都装配了一套控制器、存储器、通讯系统，因此，它具有在各过程站上进行分散控制、操作与监视的功能。
1、DCS系统的优势
DCS系统较集中型控制系统有如下优势：（1）便于人机交换及对话，操作更为方便；（2）有了较高、较可靠的容错技术，稳定性能更安全、可靠；（3）省却了大量二次仪表，节省了投入费用；（4）而向对象的程序设计方法使监控平台的设计界而更丰富，有较完善的报警、事件、趋势、报表功能；（5）通讯及信息管理技术日臻完善；（6）系统具有良好的开放性和兼容性，现场总线及远程I/O模块的出现使计算机有了更大的用武之地。但DCS比PLC价位高很多，对一些资金有限的中小型企业可能难以承受。
2、选用的DCS系统要易学易用
现阶段，主流DCS系统的功能都非常强大，能满足水泥厂的大多数要求。因此，在选择系统时，在技术的先进性方面不用考虑的太多，应从用户最需要的角度考虑，那就是系统的易学易用性。因此，水泥厂在选择DCS系统时，应尽可能地选择中文化比较彻底的系统，方便以后的使用和维护。
DCS的操作一般都很简单方便，很容易学会。在系统投运以前，维护人员只需对操作员进行大概一个小时的培训；然后，让操作员通过实践操作，互相交流经验，在较短的时间内就能轻松地实现上岗操作。
3、备品备件的管理
DCS系统的日常维护中，有一个重要的工作内容：保证有充足的备品备件。水泥厂实际的工艺要求一般都会与最初的设计有一定的差距。从DCS调试初期再到正常生产一两年的时间里，技改的增加或改变由DCS控制设备的软硬件要求会一而再，再而三的修改；或者因为各种原因造成系统部件的损坏，需要更换新的部件。这些工作都离不开备品备件。
现阶段，各个厂家的DCS的主要部件都是专用的；通用的只有操作员站、工程师站、（有些还有服务器）的计算机，UPS电源，部分通讯产品等；现场使用的CPU过程控制器、I/O模块、模板等都是专用的，而这些部件在正常生产过程中都是易耗品，别家的产品是无法替代的，除非你把整个系统更换掉。要购买，只能向DCS厂家购买而且要早筹划。
从实际的使用情况看，通用产品如计算机一般无需配件；只有部分核心的网络部件，如系统总的网络交换机可有适当的备件（如果防雷接地做的不好，网络交换机容易受雷击损坏，尤其是生产线的试机试产期间）。系统的专用核心部件，如现场控制站主控制器，条件许可一定要配；但无需多，有一两个即可，一是主控制器不容易坏，二是这东西贵。DCS的专用模块、部件可适当多点；损坏的模块可返修，返修后可照常使用。
国内具有自主产权的DCS系统，其产品部件采购相对容易；进口的DCS系统相对要麻烦。如果是进口的系统釆购一定要注意其产品的供应周期，如果其产品在国内没有存货，则一定要提前采购，否则需要用时有钱也买不到产品，影响了正常的生产。
4、需要DCS系统厂家全面的技术支持
维护人员要快速成长，独挡一面地工作，除了自己的努力和勤奋外，是离不开DCS厂家全面技术支持的。
维护人员需要参加DCS厂家的技术培训。DCS厂家的培训内容比较注重一些基础性的知识，主要培养用户对DCS系统的一些感性认识，让用户熟悉系统的基本操作，使其具有一定的DCS系统基础。但这种课堂式的培训，有一定的缺陷，往往忽视了应用软件和今后继续开发所需要的知识，造成了日后维护和开发的困难。
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维护人员需要参与系统初期调试工作。在实际工作的过程中，会遇到各种各样的问题，这些问题在厂家培训的内容中是不会提到的。遇到这种情况，一是要查找厂家提供的技术资料，二是要向厂家的工程技术人员咨询，双管齐下，迅速地解决问题。通过不断解决实际问题，维护人员才能迅速地成长起来。
DCS厂家全面的技术支持，不仅包括相关的技术培训、详尽的技术资料，厂家工程技术人员的项目调试经验，同时也包括厂家软件平台所使用的功能模块，尤其是针对水泥行业功能的特殊模块。维护人员熟悉、掌握了水泥模块功能，才能方便地处理调试过程中遇到的各种问题。总之，维护人员通过自学和技术培训，对DCS系统的组态方法、技巧及系统功能才会有充分地掌握和理解；再通过实际应用，发现不足，不断解决遇到的问题，逐步对组态设计进行完善、修改，使DCS系统的作用能得到充分发挥，达到实用、操作方便、功能强的要求。
5、加强现场控制站的设备巡检
DCS系统的硬件分为两个部分，一部分是中控室内的各种功能的计算机，一部分是电气室内的现场控制站设备。中控室内的各种功能的计算机（主要是操作员站、工程师站用的；有些系统还有服务器计算机），因为设置在环境条件较好的控制室内，只要不岀现人为故意破坏，岀现问题的概率不大。现场控制站的设备因所处环境较差（主要为粉尘和夏季环境温度高），各种复杂的情况都会岀现，虽然釆取了一定的措施对设备进行保护，仍不可避免会出现故障情况。
维护人员在现场巡检时，首先要检查现场控制站的环境是否符合运行要求。
水泥厂扬尘比较大，如果门窗没有紧闭，不用很长一段时间就会在现场机柜内积累一层厚厚的灰尘。厚积的灰尘严重影响了模块的散热，造成模块长期在高温下工作，缩短了模块的使用寿命；同时厚积的灰尘极易造成模块电路板的短路，直接损坏模块。即使门窗紧闭，在机柜内仍然会有灰尘积累；因此隔一段时间维护人员就要对现场控制站的设备进行吸尘吹灰处理。除了检查灰尘外，维护人员还要检查环境温度。一般而言，现场控制站的房间内都有降温措施。巡检时，要检查空调是否有在工作，空调是否有足够的制冷效果，保证设备能在合适的温度下运行。
DCS的现场设备大部分都有系统自诊断的功能，设备的运行情况可以方便的在操作员站查到。维护人员在现场巡检时，一要注意运行状态不能在中控监视的设备如电源模块；对于中控能监视其运行状态的设备，则要注意其状态的信号是否正常。二要注重检査现场站的辅助设备，主要是UPS电源。对于UPS电源的维护要注意如下几个方面。
1、每月至少一次切断供电电源让UPS逆变工作要求供电30分钟。如果长期不进行逆变工作UPS内蓄电池会老化、变质或稳压不起作用；一旦出现电源系统故障必然对DCS造成损伤；
2、UPS应定期清洁保养，勿沾染灰尘，确保机器寿命；
3、检查各连接线，并防止碰撞或松动以及潮湿；
4、UPS进出风口要保持通畅，检查进出风口是否有异物堵塞。
上述所说的内容是DCS系统在水泥行业应用的基本经验，仅靠这些想应用好DCS系统是远远不够的。因此，我们必须在坚持水泥行业实际情况的基础上，深化DCS系统的各项应用，结合新的技术、新的手段，大胆创新，有效提升系统的各项性能指标，才能在水泥行业真正实现节能、环保、安全、高效的目标。
6、结语
随着DCS应用的不断深入，维护人员则需根据生产需要开发新的功能模块。开发新的功能模块要模拟各种条件进行测试工作，要充分使用DCS系统自带的离线仿真测试功能，尽可能在系统的离线仿真模式下进行，看其是否能达到实际的需要。若在线测试新的功能模块，必然要频繁更改程序，下装应用软件，极易引发误操作，会影响现场控制站的稳定运行；维护人员在开发新的功能模块时，还要尽可能地考虑周全，尤其是在各种特殊条件下，要保证现场设备的安全运行，保证不发生人身安全事故等。
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论文作者:潘英杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/25
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