摘要：DCS系统具有较强的可控制性，能够实现分布式的可靠性操作，且开放式的系统便于使用中的维护管理。因此DCS系统在工业领域中被广泛的用于自动化生产过程的控制，有利于生产效率的提升。本文结合DCS系统概述及特征介绍，就其结构组成，自动化应用进行了分析，并结合日常的使用就其在工业自动化中的常见故障及处理方式做了总结，以供参考。
关键词：DCS；可靠；开放；故障；系统运行
前言
DCS在工业中的自动化应用是通过网络进行的计算机系统操作。通过对于生产过程的监控来实现对各类生产设备的操控，并最终完成工业生产过程。DCS技术是网络、电脑、通信技术的多重组合，能够以人机互动的形式来确保工业生产的智能化。DCS可以根据生产过程进行参数调整，确保设备运行的安全性。
1 DCS控制系统的总述
DCS控制系统主要是针对工业生产过程的设备进行现场的管理操控，其借助D CS的运算能力进行数据模块的分析和处理，从而处理更加复杂的生产程序。DCS系统能够在进行数据采集的同时进行数据的从分析、传输和显示，提供给人民可操控的人机互动界面。从而可以方便操作人员对生产过程进行及时的了解和参数运行情况的掌握，对一些运行故障可以第一时间进行传输从而便于快速解决故障问题。在用户生产需要进行控制改变时，DCS系统可以灵活组合来实现目的。
2 DCS控制系统的基本特征
2.1系统稳定性较强
DCS系统在工业自动化中的应用，并不是将所有的功能集成到一台计算机上，而是根据总体控制目标细化成多个目标任务后分布在不同的计算机上，每台计算机只是承接某项任务。当其中一台发生了故障后，不会导致整个DCS控制系统的瘫痪，其他的计算机都可以不受干扰的正常运作从而最大程度的降低了系统的不稳定性。分布式的控制功能要求每套计算机的性能必须良好，这也能够进一步保障DCS系统的运行可靠性。
2.2良好的开放性
DCS系统的系统在设计上遵循了标准化，以模块化的形式展现，系统涵盖的计算机都能够借助工业以太网进行相互通信，从而使得D CS控制系统具有较为良好的开放性能，各个子模块之间能够实现与中心控制系统的及时连接，也可以根据生产需要及时的进行某个模块的卸载，所有的接入与退出操作不会影响到其他的子模块，从而使得系统能够根据需要进行扩展和接口对应，极大的方便了系统的升级和改造。
2.3故障检测及维护简便
D CS系统虽然看起来实现了比较复杂的自动化过程控制，但是由于其在结构组成上是多个独立的模块共同组建的，所以每个计算机自己的独立运作能力使得相互之间也处于较为独立的状态。当某个计算机发生故障时，其他的计算机功能不会因此而受到太大影响，从而可以在故障发生时，不过影响系统功能的情况下进行故障的准确对位检测和及时排除，使得系统的故障维修和检查都非常简便。
3 DCS系统的结构组成及其应用
从DCS系统在工业生产中的自动化运行流程来看，其结构组成可以分为过程结构、操作结构和管理结构三个主要部分。其中过程结构是由生产现场的控制站、I/0单元以及各类现场检测仪表组成，它主要是对生产过程的控制，是整个DCS控制系统的实施性模块及执行结构，执行系统的各项操作决策。其中的过程控制站是计算机为主的系统，又可以细化到包含数据输入及输出模块、网络传输接口及中央处理器、电源等。操作结构部分有操作站及工程师站两部分组成，操作站是进行系统操作控制和人机交互处理的环节，工程师站是进行DCS控制系统的离线进行配置和组合的环节，能够实现系统运行过程监督及维护，同时负责日常系统运行的参数设置。而管理结构是较为综合的系统，它作为DCS控制系统的核心实现对整个生产过程的综合管控。实际工业自动化应用中以操作和过程为主，管理的应用相对较少。
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4 DCS系统在工业自动化应用中的常见问题及对策
4.1软件系统类问题及对策
DCS控制系统在软件使用上出问题比较常见，具体的为软件不能正确安装或者自身存在bug，无法和硬件设施进行很好的兼容。DCS控制系统的软件主要是操作站、工程师站以及服务器等，这些软件都有其不同的作用和特点，软件服务商也会不一样，这就可能导致软件的不兼容或者冲突。在这种情况下，必须要联合各个厂家进行软件兼容性的优化，同时要明确软件的管理体系，并强化对软件的规划化管理，避免人为因素导致的软件不兼容问题存在。
4.2操作类故障及对策
当DCS控制系统出现了死机或者无法正常执行指令时。其故障原因通常有：计算机可能受到病毒的攻击无法高效运行。计算机自身性能问题导致系统需求不能满足。另外就有可能是由MCU的容量设置不正确，计算机长期得不到有效的维护，使其内存卡接触不良等情况导致的。对这类操作类问题解决的对策首先就是建立定期的系统维护计划，通过安装安全防火墙或者杀毒软件，对计算机进行定期的查毒和清理。合理设置MCU的容量，避免容量设置失误导致的系统故障。
4.3干扰类故障及对策
控制系统正常工作中需要对数据以及指令进行传递和分析。一旦出现干扰因素就会导致系统的正常通信以及数据传输不能正常进行。常见的干扰因素有系统的接地处理、大功率设备的启停等。为了解决这些干扰因素，就必须优化系统的抗干扰能力，对接地进行准确的操作，做好大功率设备的屏蔽。系统的信号线要尽量的设置在远离干扰处，特别是工程师站以及电子设备空间要禁止使用大功率的无线通信设备。可以设置滤波器来进行变频的滤波过滤，有效降低滤波的干扰因素。
4.4电源问题导致的故障及对策
电源故障是系统控制中常见的问题。这类故障可能会因为保险的配置不合理或者备用电源没有进行自投、电源保护出现了失误性动作等。总之，出现电源故障的成因比较多，频率也非常高。电源故障的处理比较简单而且原因能够比较快的查出。为了避免电源发生故障，要及时的做好电源故障的预防，对于保险的配置进行容量的核对。另外，要通过安装UPS设备来进行供电保障，也能够起到良好的电源故障预防效果。
4.5 I/O卡的故障问题及对策
I/O卡出现故障主要发生在DCS控制系统的调试过程中，所以调试通过后基本不会发生此类故障。从当前DCS控制系统调试中的常见I/O卡故障来看，由于I/O卡在制造中大多都是集成的一体化，一旦出现故障就不得不更换卡来解决。I/O卡的故障原因较为复杂，只能依靠厂家派驻专业技术人员进行诊断后再确定是维修还是更换。所以，这类问题的解决具有较强的技术性，必须在调试阶段进行重视。
5结语
总而言之，DCS系统具有较强的自动化实施水平，能够确保工业生产稳定性和高效性，通过DCS系统的工业自动化生产，能够便于过程的灵活控制，提升生产安全性。但实际的DCS系统应用也会出现一些故障问题，要求企业能够及时的对故障进行有效的检测和分析，能够就故障的具体原因进行针对性的处理，从而确保系统的正常运行。
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论文作者:周毕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：系统论文; 故障论文; 控制系统论文; 操作论文; 生产过程论文; 计算机论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第14期论文;