DCS系统在工程项目中的实施与应用

浅谈DCS系统在工程项目中的实施与应用[摘要]:dcs系统是提升工业生产效率，实施和管理科学化水平的一个重要举措，但每个厂家的dcs系统都有它的针对性与局限性。本文简要地介绍了dcs系统在工程项目中有关系统选型、设计、施工、组态、调试等阶段的特点与应用，以及dcs系统在项目施工中的管理方法。

[关键词]:项目管理;集散控制系统;系统选型；系统调试

中图分类号：c36 文献标识码：c 文章编号：1009-914x(2012)29- 0108 -01

0 引言

集散控制系统(dcs)的出现是工业控制的一次质的飞跃，它是一个由过程控制器和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计

算机系统，综合了计算机(computer)、通讯(communication)、显示(crt)和控制(control)等4c技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。目前已成为工业过程控制的主流，逐步取代传统模拟仪表组成的控制系统。如何科学、有效地实施dcs项目工程，包括项目准备、系统选型、施工准备、工程组态、系统调试等，已成为工业控制领域中不可或缺的管理环节。

1 项目准备

dcs项目是一个复杂的系统工程，涉及预算、过程控制、生产安全与联锁保护、仪表与电气等专业。为了完整实施dcs项目，需组织相关专业技术人员对工艺、设备、电气、自控等专业分工合作，

共同完成项目的立项、计划、设计、工程安排、联系与实施等工作。

（1）项目论证dcs项目论证为企业决策提供依据，应着重做好以下几个内容:

①生产装置中采用先进控制系统存在的必要性和紧迫性，认清国家形势及政策支持。②dcs系统对提高生产工艺的控制质量的客观依据。③项目实施的详细预算。

（2）考察dcs系统等厂家的优缺点，并为生产投运进行技术支持和售后服务。

（3）落实系统技术指标，进行dcs系统招标。

2 dcs选型

国内外有多家公司生产dcs系统，如浙大中控、和利时、霍尼韦尔、横河等等，选型要考虑到每个工业领域及生产装置特殊要求和特点，各种dcs系统的设计思路和特定优势，大致可遵循以下几个方面:

（1）可靠性

可靠性是dcs选型的首要指标，它指系统在规定条件和规定时间内完成规定功能的能力

①可靠性通常都用平均无故障间隔时间(mtbf)来衡量，mtbf越长，系统可靠性越高，越不容易发生故障。

②选择结构最简单的系统，使dcs系统的一个控制站能包含一套装置的所有测点且保持一定比例的余量，这样可避免多台控制器引起站间通讯问题。

③系统需具有充分的容错冗余措施，从而保证在系统局部失效的情况下，系统可以有效运行。

（2）可维护性

指系统排除故障的难易程度，可用mttr（平均修复时间）来表示。由以下因素决定：系统故障指示能力（故障时有无指示灯标志，crt上有无故障指示）；系统的故障自诊断能力；卡件的更换是否容易（如卡件的带电更换）；数据库、图形、操作环境的修改是否方便。

（3）系统的先进性

dcs技术发展相当迅速，评估和选择时应该选择经过验证的最新技术，并有发展前途和生命力的dcs系统，这主要指系统体系(包括软硬件)的开放性、标准性和扩展性。检查安装了用户组态软件后系统的各项功能，确保系统软硬件的质量。

3 项目实施

dcs项目签约后，即可进人项目实施阶段。dcs系统厂商负责工程软硬件配置、设备调试、系统组态编程、系统联调等调试工作，施工单位负责设备安装、电缆连接、接地系统安装、电源安装等工作。同时为了使工程交付后更好地维护，用户在项目施工过程中多参与和学习。用户、设计单位和制造商应注意密切合作，保证施工顺利进行。

（1）技术联络会议

签约后，由用户、设计单位和制造商三方适时组织技术联络会

议，落实dcs项目有关的技术问题，主要包括:系统的使用环境及条件、工程组态分工、验收指标及测试等程序。

（2）dcs工程组态

组态是将各类书面设计文件，包括控制方案、图形、报表等转化为可被计算机接收并执行的软件过程。组态质量的优劣直接关系到dcs系统投用的效果。

（3）出厂测试验收(fat)

由厂家和用户共同对系统进行测试，其目的是检查安装了用户组态软件后系统的各项功能，确保系统软硬件的质量。

（4）培训

通过培训使工程师能够对选用dcs系统软硬件、系统安装有一个初步认识，基本能够掌握应用软件设计的基本技巧和系统组态工作。操作员培训通常安排在生产装置现场进行，保证操作人员对系统的简单认识和熟练操作各项组态画面。

4 系统调试

进行系统调试之前，应由制造厂商确认系统的安装、接线、供电及接地系统无误并完成第一次通电。系统调试时，用户、设计单位及制造商共同参与对系统各项性能及组态功能进行测试。

（1）系统调试主要内容

冗余控制器的自动切换试验、冗余卡件切换试验、打印机性能试验、供电电压波动试验、无扰动更换故障卡件的试验、在线下载组态数据的试验、通信网络的调试。

（2）操作画面

确认流程之设备、管线、物流方向是否完全正确，画面切换是否正常，各类操作、显示是否正确等。

（3）回路联调

①检测回路测试，检测各点开路时显示状况、现场输人信号与crt显示是否统一、dcs输出信号与现场控制阀门行程是否一致等。

②系统控制回路调试，检查单回路、串级回路及其它复杂控制的正确性。

（4）报警、联锁调试

①工艺、设备、自控专业人员讨论联锁原理及联锁条件是否正确。

②检查dcs联锁输出状态是否正确，检查现场各个执行机构是否灵敏、开关位置是否到位。

5 工程验改

一般系统正常运行72小时后予以验收，并由制造商提交以下交工资料:（1）dcs系统配置资料。（2）dcs网络配置图。（3）dcs系统控制方案和联锁设计。(4)dcs系统i/o端子接线图。(5)dcs操作规程和维护规程。必须有别于常规仪表的施工管理。项目完成后，还要同制造商不定期的进行技术交流，适时进行系统软硬件的升级与维护。

6 结论

dcs系统已成为工业过程控制系统的主流，而各企业装置中应用