摘要：DCS系统是以计算机技术为基础，结合了控制技术、多媒体技术、网络与通信技术的一套综合性的应用系统。DCS系统具有实用性强、运行可靠等诸多优点。在本文中我们以DCS系统的网络故障为研究对象，在阐述DCS系统的特点及用途的基础上，着重分析了DCS系统网络故障的原因及解决故障的方法。最后本文通过结合DCS系统的应用实例，分析了DCS系统网络优化方案。最终，希望通过本文的研究能够对我们的工业自动化发展带来一定的帮助。
关键词：DCS系统；网络故障；应急措施；网络优化
引言
DCS系统也可以称为分散控制系统，DCS系统以网络计算机技术为基础，集成了显示、操作、管理是一种可靠的工业自动化控制系统。随着社会经济的发展和科学技术的进步，DCS系统在我们的自动化控制系统有效的集中管理，还可以针对分散的控制对象进行有效的控制。所以，DCS系统的可靠性就显得至关重要，这将直接关系到自动化控制设备的可靠运行和经济效益。本文针对自动控制过程中DCS系统网络出现的异常情况进行了分析。阐述了应对网络故障的具体措施以及故障排除的方法，提出了DCS系统的优化方案，确保了DCS网络系统的稳定性和可靠性。
1 DCS系统的基本概述
DCS（Distributed Control System）系统也可以称为集散系统；DCS系统的控制核心是在工业应用与控制的过程中秉承“集中管理，分散控制”的核心理念。随着DCS系统的蓬勃发展，该系统在工业自动化中的应用也日益广泛，并取得了长足的发展；同时随着DCS技术的发展也诞生了许多新的控制技术。但是在当前的工业生产过程中，依然存在常规的模拟仪表来进行控制和指示的控制现象。所以，如何将当前的模拟仪表改为先进的数字仪表进行有效控制，进而实现DCS系统的进一步发展就值得我们分析和讨论。
2 DCS系统的网络故障分析
网络通信系统是DCS系统的控制核心，通过网络通信系统不仅可以及时、准确的进行数据传递，同时可以实现各子系统之间控制信号的有效传递。所以，DCS系统是否具备完善可靠的网络系统，将直接关系到各子系统之间能否形成一个有机的控制整体。不难看出，DCS系统的网络系统作为分散集中控制系统的核心，如果DCS的网络系统发生故障轻则DCS系统局部死机，重则将引起整个DCS网络通信系统的瘫痪，甚至影响到整个控制设备安全运行。但是由于在自动控制系统中，由于受设备工作情况和其它不确定因素的影响，DCS系统的网络故障往往不可避免。所以，如何最大限度的保持DCS系统网络的稳定性，如何进行DCS系统网络故障的有效预防，就成为我们研究和思考的一个重要问题。
2.1 操作故障与解决对策
DCS系统在运行的过程中往往会产生各种网络故障，这些网络故障会导致自动化设备无法正常运转，不仅降低了整个工业自动化生产设备的安全性，同时还降低了生产效率。因此，我们首先需要了解网络故障产生的原因，一般我们可以通过检查电脑硬件与交换机、过程站来进行故障的排除。例如，电脑因受到病毒感染导致网络无法运行的情况，从而出现控制反应缓慢的问题。解决故障的方法可以从加强日常的系统维护并选择有效的杀毒软件，同时对病毒库进行及时的更新，从而保证工控机电脑能够长时间稳定的运行，并对DCS网络内负荷的容量进行合理科学的设置。
2.2 干扰故障与解决对策
在DCS系统的运行过程中，不可避免的会出现数据与指令的传送，这时如果信号传送受到干扰就会对DCS系统的控制稳定性带来强烈的干扰。因此，有必要进行相应的干扰故障的分析。例如，强磁环境对模拟信号的干扰、变频器对通信设备的干扰等，这些干扰都会影响到整个DCS系统的可靠运行。所以，针对干扰故障的问题，我们必须要加强日常的维护与管理，定期对设备进行接地检查。其次，最好能够在DCS系统中添加相应的滤波设备，通过滤波器有效的降低变频器的载波频率，从而减少变频器控制信号对DCS系统的信号干扰。
2.3 软件故障与解决对策
在DCS系统的运行过程中，往往由于出现软件系统的不兼容，而产生不能进行下载安装的系统故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，在DCS系统中可能使用到操作员站、服务器组、组态与工程师等工程软件，尤其由于新旧版本、升级的原因，在这种情况下软件与软件之间就很有可能产生一定的冲突，导致系统无法正常工作。所以，我们在下载相应软件之前要确定其兼容性进而排除软件不兼容的问题。其次，在下载的过程中除了检查是否存在上述问题外最好能够对相应的软件进行管理并规范使用。
3 DCS系统网络故障的改进策略分析
3.1 注重数据流量的影响
DCS系统的网络性能往往受到网络流量的影响，所以对DCS系统的网络流量进行合理的设置就显得十分重要。我们在具体的控制过程中可以在交换机的端口配以流量限制功能，从而防止因为数据被大量转发而导致的网络通信堵塞问题。通过对DCS系统的网络流量设置，就可以避免DCS系统网络出现虚拟的断点闭合或节点网络接口故障，同时在发送大量的网络数据时也不会造成过重的网络负担，从而避免网络故障的发生。
3.2 注重交换机软件的升级
我们在DCS的网络控制系统中，不仅可以通过智能交换机和光纤通道的方式来实现。同时还可以采取快速生成树协议的方式完成DCS网络系统的构建。在整个DCS网络系统中交换机承担着数据存储与转发的基本任务，所以对核心交换机以及每台机组的网络都必须进行合理的设置以满足系统的网络需求。所以，对DCS系统的网络交换机软件要及时的维护和升级。
3.3注重优化网络结构
在具体的DCS控制过程中，经常会出现CRT画面延迟的情况，当DCS网络产生回路时，数据就会被不断的重复传播，从而造成CRT画面丧失正常的监控功能，甚至导致整个网络系统的瘫痪与紊乱。面对这个问题，我们可以对现有的网络通信进行结构优化与调整。例如，在每个分支控制系统中都配以独立的虚拟网段；其次，对虚拟网段进行有效的设置，保证各分支的控制系统互不干扰，从而保证DCS网络系统的稳定与可靠。
3.4注重DCS网络监控的定期维护
在DCS控制过程中，我们要对DCS网络系统进行及时的监控和评估。例如针对光纤连通的状态、光纤的老化程度、网络数据流量、网络信号质量等相关项目进行监控和评估。其次，对DCS网络的运行进行定期的维护保证网络系统的可靠运行。而对于交换机而言，在开展日常维护的同时，还要定期的查看交换机的负荷和接口指示灯状态，监视不同时间、不同负荷下的网络状态。同时，我们还要重视对系统维护人员的培训，提高工程技术人员的检修水平。
3.5注重DCS网络安全边界的维护管理。
新形势下的网络安全已经上升到国家安全的高度，作为行业电力自动化系统的重要组成部分，DCS与其他信息系统的网络安全边界防护，也已经成为下一步电力行业安全防护的重要之重，制定实施细则，落实责任，加强技术积累和产品研发，是DCS网络边界防护的方向，也是降低DCS网络故障率的重要方向。
4结束语
总而言之，随着我们社会经济的不断发展，在我们的生活中已经离不开现代信息技术的应用，也对我们的工程技术人员提出了更高的要求。正是基于这样的背景，我们不仅要掌握DCS系统网络故障的原因，还要重视DCS系统网络的优化。随着DCS系统在工业自动化中的广泛应用，面对DCS系统在应用过程中出现的各种网络故障，我们不仅要了解网络故障的特点，还要制定有针对性的解决方案，从而促进DCS网络系统的稳定与可靠。
参考文献：
[1]冯其瑞.DCS系统在工业中的应用及发展趋势分析[J].科技创新与应用，2014，33（19）：95-96.
[2]吕维臣.基于DCS系统在原油处理站自动化控制中的应用研究[J].山东工业技术，2016，23（19）：55-60.
[3]樊莉.DCS和PLC控制系统在冶金自动化中的应用[J].工业设计，2016，11（1）：186-187.
[4]彭立，丁维钧.中小型化工装置选用DCS系统与传统仪表比较[J].杭州化工，2010，（02）：32-34.
作者简介：
朱文峰（1988-），男，助理工程师，长期电厂热控检修、维护、技术管理工作。
论文作者:朱文峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
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