DCS系统功能的深入挖掘和开发利用

分散控制系统（DCS）是计算机、自动控制技术及网络通讯技术的综合产物。它基于控制分散、危险分散、操作和管理集中的设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式，适应了现代化生产和企业管理的要求。由于DCS融人了最新的现场总线、嵌入式软件、先进控制、报表技术、CRT以及网络技术等，使得其能够整体解决小至一台大型设备、大至一个现代化工厂整个生产过程的全方位控制，并为工厂全程信息化管理提供基础平台。
我厂的DCS控制系统采用的是具有世界先进水平的SIEMENS公司的产品SIMATICPCS7+CEMAT系统。自从系统调试到正常使用近两年的时间，DCS系统运行不但非常正常，而且大大提高了生产效率。但我们认为作为公司技术人员仅仅维护好DCS系统的稳定是不够的，而是要不断的提高和改进，深挖这套系统、结合我厂的实际情况充分开发利用它的强大功能，使之能最大限度的为企业所用。
提高DCS控制系统的运转率
在正常的生产中，根据生产的要求，为进一步优化操作，需要在控制系统中增加相当一部分控制点。但是在增加的过程中发现，原配置的硬件的负荷率已经达到96%，在这样的情况下，系统不仅常常出现死机，当高到90%以上的时候，严重时系统容易崩溃，这样会对现场设备的运行出现很大的威胁。
通过对现有情况的实地考察和详细分析，对CPU的一系列运行参数进检查发现，系统中主要存在以下几个问题：硬件本身容量不够，监视数据相对过多，地址点数相对过多，地址配置参数需调整，CUP参数设置不当。
现场的实际检查发现，CPU负荷比较大的站，都是所配置的CPU比较小的站，比如煤磨现场站，原料处理现场站，但是如果拆去配置低的设备，重新购买更高一级的设备，方法当然可以行得通，并且也比较简单，但是费用比较高，需要发费的资金太多，不是最好的方法，不到万不得已我们不建议采用此种方法。CPU负荷高，主要员因是因为其本身的能力相对不高，但是要求其处理的信息量相对较大引起的，从这个角度考虑我们想办法，减少CPU的处理信息量，把不必要的一些信息，或者不是很重要的信息给取消掉。
地址点也就是绝对地址和相对地址的总和，其中的绝对地址是无法再进一步缩减的，因为这些都是中控时所必须用到的数据信息，相对地址也是中间变量或者是过程变量，这些信息中有相当一部分根据不同的要求是可有可无的，所以可以根据我们现有的不同情况进行整理或缩减。
对每一个发现的问题都解决以后，整个DCS控制系统的运行状况发生了质的提高。在实际的控制中，充分发挥出我厂全自动控制的能力。该自投入运行以来没有出现过故障，完全保证了操作人员的顺利操作，和设备的稳定运行。为公司不仅节省了几十万元的硬件投资，同时使整个全自动化系统的运转负荷更加合理化，稳定性更强，使整个DCS系统的全年故障率为零。达到了预期的目的，取得了显著经济效益。
利用PCS控制软件编制实时管理系统中的信息
西门子PCS7控制系统的主要功能是电设备的顺序逻辑控制、过程参数的检测、显示、回路自动调节等，以及操作员在中央控制室内对所控制的生产车间进行管理和操作。
在我公司的工业自动控制系统运行一直很平稳的情况下，同时和利时的实时信息管理系统在正常运行半年来，基本上满足了我公司信息管理化的要求。在这种大的形势下，公司领导为了进一步加强我公司重要生产设备的运转情况的透明度，为进一步督促和强化各个重要生产岗位人员的责任心，同时也为了给外来领导和外企业的管理人员增加对我公司核心设备运转质量的了解程度更高，我公司领导要求在信息管理系统中把我厂的核心设备的具体运行情况另做一个信息管理报表，该表的主要内容是纪录并显示要在喂料运行正常情况下：①窑当前连续运转时间，②窑上次连续运转时间，③历史上窑最长连续运转时间。为了在信息系统中实现生成这一管理信息的功能，我开始设计了两个方案。第一个方案为直接利用实时信息管理系统的数据库，依据库内的窑喂料量这一变量生成相应的报表上所要生成的时间纪录数据。第二个方案为利用我们工业自动控制系统的软件，在我们的大的控制系统中利用系统的开放性和大容量的数据库的特点，用自己熟悉的编程语言生成该管理报表，所需要的时间记录管理数据，然后把生成的这些数据放到我们大的数据库中，最后再给实时信息管理系统所调用。通过对和利时信息的数据软件的分析研究发现该软件在借用外部数据而再做程序时有一定的局限性，同时我们通过向和利时公司的专家请教，该公司专家说我公司的信息管理系统没有这个功能，因此我们所想的第一个方案就走不通到此为止。我们就只能选择第二个方案，而本来这个工作应由我们的信息管理软件生成为最佳，但如今要在工业自动控制的软件中实现信息管理软件的功能确实有很大的难度，但为了实现这一功能我们又必须静下心来进一步研究工业控制软件的特点，来生成我们所需要的程序。经过认真的分析和大量的实验和研究，我们用了不到十天的时间研究和编写了一段程序。同时把程序生成的重要数据传到了工业控制的大的数据库中，以便我们的信息管理系统用。
该软件已运行至今，运行一直很稳定，出现错误率为零，满足了我公司信息管理的需要，达到了公司领导的满意。
中央控制室系统现场站硬件配置的改造
中央控制室系统现场站，是我厂工业控制系统的心脏，而中央控制室就好比我们的一个大脑，为了更一步增强我们心脏的功能，我们通过认真研究后，对我厂的煤磨现场站和窑头现场站进行了改造。
根据生产的实际需要，由于设计院刚开始设计的冗余量的局限性，在实际的工作中，我们需要在煤磨电力室的现场控制柜中再加一个DI模块，以满足改进生产的需要，同时在窑头的中央控制系统的现场站也需要加一个DI模块。
由于中央控制系统的现场站的控制柜内配线很复杂，而为了满足生产优化的需要，我们必须对柜子的前后模块和接线进行重新配线和校线，为了达到这一目的，我们主要采用了以下几步：
1、检查各个中央控制现场站的控制柜内的当前硬件配置和接线情况。
2、找准要加硬件的位置。
3、对硬件模块进行配线，并安装到所选择的ET200M的主板上。

4、对柜后端子进行接线，并校线。
5、在工程师站对各个站进行硬件增加、组态。
6、定义每个全局变量地址、符号，编辑下装到各个中央控制的现场站。
如今各个现场站运行正常，所新增加的模块运行正常，所控制的设备没有出现过误动作，运行正常。
充分利用现有资源，及时实现两DCS控制系统通讯
在十月下旬，我公司的余热发电厂电器设备安装已接近尾声，余热电厂DCS控制系统和水泥熟料DCS控制系统的通讯对接已成为必须及时解决的问题。与此同时，水泥熟料生产线进入了为期7天的检修时间，为了利用这个有利时机，我们准备在此期间实现两系统的通讯问题。
26号，我们和电厂的有关领导人员以及安装公司人员一起对两系统要对接的问题在一起进行了认真地分析和探讨，最后根据水泥熟料生产线的要求和余热电厂生产线的需要，我们确定，在窑头的两个电动阀，锅炉的入口阀由熟料生产线控制，出口阀由余热电厂生产线控制，窑尾的锅炉入口阀由熟料生产线控制，出口阀由余热电厂控制，大斜阀门有熟料生产线控制，同时各个阀门的电源由余热电厂提供，个个阀门的开度在余热电厂都能够及时准确地显示出来。为了实现这些功能，我们通过认真地思考，研究决定选用一种一进两出的通讯模块来实现。但是到我们库房发现我们没有这种的通讯模块，要购买本产品，不仅需要大量的资金，而且要等很长时间才能买到该种产品。为了在熟料生产线检修期间实现通讯，不给熟料生产线造成因两系统对接而影响其正常生产，我们决定在考虑别的解决问题的方法。最后研究决定用现有的设备，在熟料生产线的DCS控制系统中开发新的软件的方法来实现这些设备的通讯。
为了实现这个目的，我们首先对我们公司的孰料生产线的自动控制系统进行的程序进行了深入地研究，然后根据DCS控制系统现有的功能进行程序开发，程序开发出来以后，为了安全起见，我们首先在软件里面开发了一套软件，进行模拟试验，通过一系列的修改之后，模拟软件通讯成功。然后，进行了现场设备的安装和硬件架设，把所作的程序下装到现场中央控制器，连接现场各个相应的设备和两系统的通讯电缆，进行两系统的通讯。现场控制设备运行正常，两系统能够及时准确的通讯。熟料生产线对各个阀门的操作情况能够准确无误的在余热电厂的中央控制系统的控制室的操作台上显现。这样，实现了熟料生产控制和余热电厂控制两系统的通讯，满足了两个生产线的要求。
余热电厂DCS控制系统和水泥熟料DCS控制系统在没有具备所有硬件设备的条件下，我们通过用现有的备品备件和软件资源，实现了两系统成功通讯，这不仅给余热电厂的投入运行做好了准备，同时减少了熟料生产线因余热发电的并入而停车次<