DCS控制系统在工业自动化中的应用

DCS控制系统在工业自动化中的应用

马理

41138119921206427X   江苏新世纪江南环保股份有限公司   南京市   210000

摘要：随着现代技术的进步，工业领域迎来了新的发展机遇，技术在全行业稳定发展、开拓创新过程中扮演着不可忽视的重要角色。将综合多种现代技术的DCS控制系统应用于工业领域，能有效实现工业生产、控制的自动化，提高工业生产效率与质量。鉴于此，本文将在系统概念明晰、作用分析的基础上，重点研究DCS控制系统在工业自动化中的具体应用，希望能为行业内的相关工作人员提供参考。

关键词：DCS控制系统；工业自动化；自动控制；应用

DCS控制系统作为一种现代化的控制系统，其具有安全可靠、功能完善、操作灵活和简便的优势，深受社会各领域的重点关注，在包括电力、冶金、石化等工业生产中均得到普遍应用。DCS控制系统在工业领域的应用，是技术进步、行业创新的重要方向，能有效推动工业领域全面革新。研究DCS控制系统的功能及其应用，对工业生产、社会经济发展而言，尤其重要，全行业应普遍关注DCS控制系统及其具体应用。

一、DCS控制系统概述

DCS控制系统是一种现代化的控制系统，计算机、专用控制软件以及通信网络是该系统的重要构成部分，也是其运行的保障，是一种自动化、信息化、数字化的分布式控制系统，具有便捷、高效的特点[1]。分散控制、集中管理是DCS控制系统设计的主要原则，现代计算机技术、自动控制技术、通信技术、图形显示技术综合应用于DCS控制系统，共同实现系统的自动响应、控制。过程控制层、操作监控层、生产管理层是DCS控制系统的主要构成部分，能辅助工作人员对设备实现动态监控、自动控制和便捷响应。

二、DCS控制系统在工业自动化中起到的作用

通信技术、计算机技术等现代技术的综合应用，均能凸显其操作便捷、响应及时、控制自动的优势，有效提高设备操作效率与水平，赋予设备以动态监测、自动控制的功能；同时，还能以自动的自动化预警、控制，在一定程度上降低人为因素引起的不良操作的发生率，保障设备生产安全、可靠、高效。换言之，DCS控制系统在工业自动化中的应用，能有效实现工业生产的自动化控制、及时响应，提升工业领域各项工作开展的安全性和稳定性，对企业而言，能保证其经济效益获得的可靠性。

一方面，在现代技术、设备的支持下，以工业生产为主要业务的企业，能搭建并实现局域网在工作区域的全面覆盖，员工依托计算机，实现对生产设备运行状态的自动化控制和动态监测，并借助系统内的大数据分析技术，对自动上传的设备数据、生产设备等进行数据分析，对比设备正常运行参数与实际运行参数，将设备运行状态反馈给工作人员、检修人员等，由其根据系统运行的实际状态，及时分析、处理问题，保障工业生产设备稳定运行，避免发生因设备故障而影响生产效率与质量等问题[2]。

另一方面，DCS控制系统在工业领域的应用，能改变传统阶段的人工操作、管理模式，依托高效、便捷的计算机、信息化管理系统，并将生产过程中的各种数据自动上传至数据库，系统自动监测、分析数据，并对此进行自动化响应，通过系统预警机制，将生产过程中存在的问题及时反馈给操作人员，约束、规范操作人员的工作行为，降低人为因素导致的生产风险，提升系统操作、设备生产的安全性、规范性。与传统阶段的人工管理模式相较，依托DCS控制系统实现的工业自动化，不仅能降低各种因素对系统、设备的不良影响，还能有效规范工作人员的工作行为。

简而言之，DCS控制系统在工业自动化中的应用，能有效提升工业生产设备、管理系统运行的安全性、可靠性、有效性，保障企业安全、稳定生产，从整体上提高工业生产效率与质量。

三、DCS控制系统在工业自动化中的应用分析

工业自动化的实现离不开DCS控制系统的应用，该系统包括过程控制层、操作监控层、生产管理层三个部分，实现对生产数据的实时监测、集中管理与分散控制，依托信息化管理系统和计算机后台，对生产过程中产生的各类数据进行自动化分析，辅助工作人员及时发现与标准参数不符合的数据，并根据其定位故障点、故障类型和程度，提升工业数据分析、响应效率。

（一）中央控制、处理器的应用分析

中央控制、处理器是DCS控制系统的核心构成部分，在工业生产设备运行过程中通过数据动态收集、分析和处理，实现对设备的有效控制，从而在最大程度上发挥设备支持生产的作用，满足工业生产的需求。工作人员要依托DCS控制系统实现中央控制，就要从参数获取、处理两个方面入手[3]。

一方面，根据计算机中央处理器系统连接生产设备的数量、类型，增设一定的外部接口，保证控制系统能全面、动态获取与之连接的设备数据，保障数据上传的通畅性。企业不仅要检查、维护外部接口，科学设置对外接口，还要根据日常获取的信息，进行数据分析、归类，并建立与之相对应的预警机制，确保系统在获取生产数据的同时，对数据进行自动化分析、分类，以最快的速度将分类好的数据反馈给工作人员，为其提供全面、准确的生产信息，保障后续各项工作有序开展。同时，依托管理系统，从整体上将获取的信息划分为正常值和非正常参数，系统明确正常参数的数值范围，一旦系统获取的参数超出正常值，则系统启动预警机制，将该信息及时提交至系统后台，确保工作人员能在第一时间发现设备运行的不良参数。

另一方面，工作人员通过外部接口，全面了解企业各类设备的运行状态，借助中央处理器实现对设备的自动化控制。中央处理器是DCS控制系统的重要构成部分，在工业控制自动化的实现过程中居于不可忽视的关键地位。企业要加强对DCS控制系统的日常检测、定期维修，定期组织专业的技术人员，对DCS控制系统的运行状态、抗干扰性等进行全面检测，确保DCS控制系统具有较强的抗干扰性，从而应对外部信息入侵，强化中央处理器的功能，保障工作人员能依托中央处理器，实现对数据、参数的有效应用、处理，集中管理，发布指令，实现对工业设备的全过程控制，从而体现工业自动化的应用效果。

（二）故障诊断、处理与维护的应用分析

DCS控制系统是实现工业自动化的关键，若DCS控制系统存在故障，则会直接影响管理系统、工业设备的正常运行，不仅无法体现工业自动化的效果，甚至阻碍生产进度，降低产品质量[4]。鉴于此，企业要加强对机械设备、计算机后台系统和控制系统的检查、维修，建立常态化的检修机制，并落实权责分配制度，明确设备、系统运行过程中涉及员工的具体责任，强化员工的责任意识，从而引导其发自内心地规范个人行为。

企业组织专业的技术人员、检修人员组建工作小组，员工从专业角度，加强对控制系统、机械设备的动态监测、全面管理，掌握系统运行状态，加强系统、设备故障识别，并在识别故障之后，定位故障点，分析故障原因，针对故障，采取相应措施，从根源处理当前故障，并做好后续预防工作。例如，针对人为因素引起的故障，除了定位具体的故障点，还要采取措施，弥补损失，并完善工作条例，明确不良工作行为，配合一定的惩处机制，约束、规范工作员工的工作行为。

四、结语：将DCS控制系统应用于工业生产过程中，能凸显该控制系统运行安全可靠、操作简便高效的优势，是实现工业生产、控制自动化的关键点。工业领域内的企业要认识到DCS控制系统应用的作用，从参数获取、数据分析和处理方面入手，实现对生产数据的动态获取、及时分析，并依托预警机制，辅助工作人员及时发现、解决问题；同时，还要建立动态检修机制，对控制系统、设备等进行全面检查、维修，保障系统运行的安全性和可靠性，从而夯实企业健康、稳定发展的基础。
    参考文献

[1]孙世辉.控制系统在我国工业领域的应用与发展[J].电气时代,2011,(07):34-36.

[2]江安伦.基于DCS的造纸自动化控制系统的设计与实现[D].上海交通大学,2010.

[3]陈建树.工业自动化设备管理系统的研究与设计[D].浙江大学,2008.

[4]冯捷.DCS与PLC控制系统的选择[J].炼油化工自动化,1991,(01):18-20.