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    集散控制系統(tǒng)(英文簡稱:DCS)從誕生至今,經(jīng)過了幾十個年頭。在這其間，控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT技術(shù)、微處理器及其超大規(guī)模集成電路（VLSI）技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地促進(jìn)了DCS系統(tǒng)的發(fā)展。現(xiàn)今的DCS系統(tǒng)具有通用性強(qiáng)，系統(tǒng)組態(tài)靈活，控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便，顯示操作集中，人機(jī)界面友好，安裝簡單規(guī)范化，調(diào)試方便，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，為DCS系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造了廣闊天地。

    我國的水泥企業(yè)在未來的十年將面臨著市場和能源、清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)、高效和規(guī)范、負(fù)責(zé)和協(xié)調(diào)的挑戰(zhàn)。節(jié)能、環(huán)保、安全、高效是每一個水泥企業(yè)必須要面對的課題。要想實現(xiàn)這四大目標(biāo)，DCS系統(tǒng)是必不可少的重要工具。因此，如何更好的應(yīng)用DCS系統(tǒng)、維護(hù)好DCS系統(tǒng)是每個水泥企業(yè)必須做好的工作。

    我司在2005年新建一條年產(chǎn)200萬噸水泥生產(chǎn)線，于2006年7月全線順利投產(chǎn)。該生產(chǎn)線采用的是北京和利時的MACS V系統(tǒng)（以下簡稱MACS系統(tǒng)）。本文結(jié)合MACS系統(tǒng)使用的實際情況，談?wù)凞CS系統(tǒng)在水泥廠應(yīng)用的一些心得體會。

一、系統(tǒng)的易學(xué)易用性

    “工欲善其事,必先利其器”。DCS系統(tǒng)要想在水泥廠應(yīng)用好，就要根據(jù)水泥廠的特點(diǎn)選擇一個好的系統(tǒng)。
現(xiàn)階段，主流DCS系統(tǒng)的功能都非常強(qiáng)大，能滿足水泥廠的大多數(shù)要求。因此，在選擇系統(tǒng)時，在技術(shù)的先進(jìn)性方面不用考慮的太多；從用戶角度最需要考慮的，是系統(tǒng)的易學(xué)易用性。考核系統(tǒng)的易學(xué)易用性的一個重要指標(biāo)：是否是中文系統(tǒng)；不僅操作員的操作界面，系統(tǒng)的軟件組態(tài)平臺是中文的，系統(tǒng)提供的電子文檔資料、文本資料也要是中文的。

    DCS的操作一般都很簡單方便，很容易學(xué)會，對于工藝操作人員不必講多少復(fù)雜的計算機(jī)原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，著重教會他們實際使用方法和操作要求即可。國產(chǎn)知名DCS一般全部漢化，不存在使用語言問題。我司的操作員大多數(shù)只有高中、中專的文化水平。在系統(tǒng)投運(yùn)以前，維護(hù)人員對操作員大概有半個小時左右的時間培訓(xùn)；其后操作員通過實踐操作，互相交流經(jīng)驗，較短時間內(nèi)就輕松地實現(xiàn)上崗操作。企業(yè)生產(chǎn)半年多來，沒有出現(xiàn)過因為不懂DCS的操作,而出現(xiàn)設(shè)備或安全事故。

    國外的DCS系統(tǒng)往往是中英文混雜，沒有徹底地對整個系統(tǒng)進(jìn)行漢化。我們的操作人員，維護(hù)人員的英語水平不高，對于顯示和打印的內(nèi)容，特別是繁多的縮寫符號看不懂，記憶困難，影響了DCS的使用效果。尤其對維護(hù)DCS的工程技術(shù)人員，需要接觸系統(tǒng)深層次的內(nèi)容，往往這些內(nèi)容絕大多數(shù)都是英文的,對維護(hù)人員熟練掌握，靈活使用DCS形成了一道比較難逾越的障礙。

    因此水泥廠選擇DCS時，盡可能的選擇中文化比較徹底地系統(tǒng)，方便以后的使用和維護(hù)。

二、備品備件的管理

    DCS系統(tǒng)的日常維護(hù)中，有一個重要的工作內(nèi)容：保證有充足的備品備件。水泥廠實際的工藝要求一般都會與最初的設(shè)計有一定的差距。從DCS調(diào)試初期一直到正常生產(chǎn)一兩的時間里，增加或改變由DCS控制設(shè)備的要求會一而再，再而三的提出；或者因為各種原因造成系統(tǒng)部件的損壞，需要更換新的部件。這些工作都離不開備品備件。
現(xiàn)階段，各個廠家的DCS的主要部件都是專用的；通用的只有操作員站、工程師站、（有些還有服務(wù)器）的計算機(jī)，UPS電源，部分通訊產(chǎn)品等；現(xiàn)場使用的主控制器、模塊、模板等都是專用的，而這些部件在正常生產(chǎn)過程中都是易耗品，別家的產(chǎn)品是無法替代的，除非你把整個系統(tǒng)更換掉。要購買，只能向DCS廠家購買，而且要早籌劃。

    從實際的使用情況看，通用產(chǎn)品如計算機(jī)一般無需配件；只有部分核心的網(wǎng)絡(luò)部件，如系統(tǒng)總的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可有適當(dāng)?shù)膫浼ㄈ绻览捉拥刈龅牟缓茫W(wǎng)絡(luò)交換機(jī)容易受雷擊損壞，尤其是生產(chǎn)線的試機(jī)試產(chǎn)期間）。系統(tǒng)的專用核心部件，如現(xiàn)場控制站主控制器，條件許可一定要配；但無需多，有一兩個即可，一是主控制器不容易壞，二是這東西貴。DCS的專用模塊、部件可適當(dāng)多點(diǎn)（以我司經(jīng)驗各類模塊、模板各有五六塊即可）；損壞的模塊可返修（以和利公司為例，其專用產(chǎn)品部件提供終身的免費(fèi)維修），返修后可照常使用。

    國內(nèi)具有自主產(chǎn)權(quán)的DCS系統(tǒng)，其產(chǎn)品部件采購相對容易（以我司為例，最多一個月內(nèi)備件就能采購回來）；進(jìn)口的DCS系統(tǒng)相對要麻煩。如果是進(jìn)口的系統(tǒng)，采購一定要注意其產(chǎn)品的供應(yīng)周期，如果其產(chǎn)品在國內(nèi)沒有存貨，則一定要提前采購，否則需要用時有錢也買不到產(chǎn)品，影響了正常的生產(chǎn)。

三、DCS廠家全面的技術(shù)支持

    要充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)的作用，達(dá)到實用、操作方便、功能強(qiáng)的要求，維護(hù)人員對于DCS組態(tài)方法、技巧及系統(tǒng)功能要力求吃透，充分掌握、理解，并通過實際應(yīng)用、發(fā)現(xiàn)不足，逐步對組態(tài)設(shè)計進(jìn)行完善、修改。維護(hù)人員僅靠自己個人的摸索達(dá)到這一要求，那是一個相對漫長、艱難的過程。因此，維護(hù)人員要快速成長，除了自己努力和勤奮外，離不開DCS廠家的全面的技術(shù)支持。

    DCS廠家一般的都會給最終用戶的維護(hù)人員，提供相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)。但培訓(xùn)內(nèi)容比較注重的一些基礎(chǔ)性的知識，培養(yǎng)用戶對DCS的一些感性認(rèn)識，讓用戶熟悉系統(tǒng)的基本操作，使得培訓(xùn)人員具有一定的DCS基礎(chǔ)。但課堂的培訓(xùn)，也有一定的缺陷，往往忽視了應(yīng)用軟件和今后繼續(xù)開發(fā)所需要的知識，造成了日后維護(hù)和開發(fā)的困難。

    維護(hù)人員在系統(tǒng)組態(tài)調(diào)試的初期，就要與廠家的工程技術(shù)人員一起參與工作實踐。在實際工作的過程中，會遇到各種各樣的問題，這些問題在廠家培訓(xùn)的內(nèi)容中是不會提到的。如我司在組態(tài)過程中，就遇到了現(xiàn)場控制站之間通訊的問題（在培訓(xùn)時，只有一個現(xiàn)場控制站提供給我們培訓(xùn)用）。在實際的組態(tài)過程中，我們一是查找廠家提供的技術(shù)資料（資料是中文的，而且還有圖形對照），二是向廠家的工程技術(shù)人員咨詢（廠家給我司配備了專業(yè)工程技術(shù)人員，從合同簽定開始一直到現(xiàn)在），雙管齊下，迅速地解決了問題。通過不斷解決實際問題，維護(hù)人員才能迅速的成長起來。

    DCS廠家全面的技術(shù)支持，不僅包括相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)、詳盡的技術(shù)資料，廠家工程技術(shù)人員的項目調(diào)試經(jīng)驗，同時也包括廠家軟件平臺所使用的功能模塊，尤其是針對某一行業(yè)使用的特殊模塊。DCS的軟件平臺一般都會帶有豐富的功能模塊，這些基本模塊往往是通用性很強(qiáng)，使用起來比較繁瑣；又或者廠家DCS多數(shù)只運(yùn)用于某一行業(yè)，其所帶功能模塊往往都是針對該行業(yè)的，在別的行業(yè)使用起來不太方便。

    以我司為例，MACS系統(tǒng)有面向多個行業(yè)的功能模塊庫，如火電、石化、水泥。火電廠的動力設(shè)備不多，其開停設(shè)備一般情況下采用脈沖信號的形式，即開停機(jī)各有一個開關(guān)量輸出點(diǎn)；而水泥廠的動力設(shè)備非常多，大部分的設(shè)備開停都采用電平信號的形式，即開停機(jī)只要一個開關(guān)量輸出點(diǎn)。如果水泥廠的設(shè)備開停都采用脈沖形式，必然成倍增加硬件的投入；如果使用火電行業(yè)的模塊，對模塊需要使用較多輔助手段，大大增加了的日常維護(hù)工作，使用起來也很不方便，極易出錯。和利時提供了一整套針對水泥行業(yè)的功能模塊，上面提到的問題在水泥模塊輕易就得到了解決。

    又比如，在水泥廠里電磁信號干擾源（如大功率的電變頻設(shè)備）很多，這些設(shè)備在某些時候某些地方，會影響DCS和現(xiàn)場設(shè)備的正常通訊，造成了生產(chǎn)不能正常的連續(xù)運(yùn)行。在現(xiàn)場通過一些技術(shù)手段解決這類信號傳輸不穩(wěn)定的問題也不是不可能，但往往要么投資大，要么實施起來困難大。后來，我們發(fā)現(xiàn)廠家提供的功能模塊里就有針對這方面的處理；通過調(diào)整傳輸信號的消抖時間很快就解決了問題。這就是強(qiáng)大的行業(yè)功能模塊給我們帶來的方便。

四、應(yīng)用軟件修改需謹(jǐn)慎

    DCS系統(tǒng)第一次投用時，應(yīng)用軟件的應(yīng)用開發(fā)往往是最基本的功能。DCS投入一段時間后，應(yīng)用軟件繼續(xù)開發(fā)的工作會提到日程上來。對DCS應(yīng)用軟件進(jìn)一步消化吸收，對應(yīng)用軟件進(jìn)一步修改和補(bǔ)充，如對畫面的修改完善，增加對生產(chǎn)操作更為重要的畫面，控制方案的修改完善，開發(fā)先進(jìn)控制軟件等等，這些都要求不斷修改軟件，但修改應(yīng)用軟件一定要謹(jǐn)慎。

    修改應(yīng)用軟件一般包括兩個方面:一個是操作員的操作畫面，另一個是現(xiàn)場站的控制程序。維護(hù)人員必須清楚這兩個方面的更新工作，會給企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來什么樣的影響（比如說：更新過程中或更新后現(xiàn)場電機(jī)的突然起動或停止，已經(jīng)打開的電動閥門突然關(guān)閉等）！這些影響在培訓(xùn)中可能已經(jīng)知道，但這些影響還必須在試機(jī)試產(chǎn)初期進(jìn)行實踐檢驗。

    以我司為例，調(diào)試初期我們就對MACS系統(tǒng)的畫面更新、服務(wù)器下裝、現(xiàn)場控制站下裝進(jìn)行一一測試。畫面更新只需簡單進(jìn)行文件覆蓋即可；服務(wù)器下裝會引起操作員界面數(shù)據(jù)三四秒的停頓，不影響現(xiàn)場控制站的運(yùn)行；現(xiàn)場站控制方案修改下裝，可不限制的進(jìn)行。我司DCS自投入運(yùn)行來，從來沒出現(xiàn)因為應(yīng)用軟件的修改更新而引起設(shè)備的誤開誤停（關(guān)）。如果DCS經(jīng)實踐檢驗，有出現(xiàn)誤開誤停（關(guān)）的情況，一定要引起高度重視，要制定相關(guān)的應(yīng)用軟件更新操作的規(guī)章制度，保證更新操作的安全執(zhí)行。

    隨著DCS應(yīng)用的不斷深入，維護(hù)人員可能需要開發(fā)新的功能模塊，以滿足生產(chǎn)的需要。開發(fā)新的功能模塊要模擬各種條件進(jìn)行測試，看其是否能達(dá)到實際的需要。維護(hù)人員要盡可能考慮周全，尤其是在各種特殊條件下，能否保證現(xiàn)場設(shè)備的安全運(yùn)行，保證不發(fā)生人身安全事故。各種情況下的測試工作，盡可能在系統(tǒng)的離線仿真模式下進(jìn)行。如果在線測試新的功能模塊，必然要頻繁更改程序，下裝應(yīng)用軟件，極易引發(fā)誤操作，影響現(xiàn)場控制站的穩(wěn)定運(yùn)行。我司的維護(hù)人員充分使用了MACS系統(tǒng)自帶的離線仿真測試功能（主流DCS系統(tǒng)一般都有此功能），開發(fā)的新功能模塊效果比較好，大部分都一次投入成功。

    企業(yè)轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)后，大部分的控制方案基本成型，無需再修改。但有些特殊情況，還是會要求維護(hù)人員修改程序。比如現(xiàn)場設(shè)備的保護(hù)裝置失效，短時間內(nèi)無法修復(fù)，但設(shè)備又不能長時間停止，電（儀表）工就會通知DCS修改程序，暫時撤消設(shè)備保護(hù)。維護(hù)人員應(yīng)聯(lián)系相關(guān)人員確認(rèn)情況后（比如：確認(rèn)相關(guān)的生產(chǎn)人員已知道情況、中控操作員加強(qiáng)了對該設(shè)備的監(jiān)視、現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)人員做好了相應(yīng)輔助措施、巡檢工加強(qiáng)了該設(shè)備的現(xiàn)場巡檢等）才可修改程序。同時修改的內(nèi)容也要備錄在案，對撤消保護(hù)設(shè)備運(yùn)行情況要持續(xù)主動跟蹤。一旦知道現(xiàn)場保護(hù)裝置能正常使用后，DCS系統(tǒng)的設(shè)備保護(hù)程序也要投入使用；如果設(shè)備的保護(hù)裝置較長時間不能恢復(fù)正常，應(yīng)及時向廠里相關(guān)責(zé)任人反映情況，提出相應(yīng)的整改措施，以消除設(shè)備正常運(yùn)行的安全隱患。

    日常的維護(hù)工作中，有一個容易遺忘的工作，那就是對應(yīng)用軟件的備份。應(yīng)用軟件的備份工作，尤其是在系統(tǒng)調(diào)試初期非常重要。DCS投入運(yùn)行初期，控制方案有較多的調(diào)整；有些時候，方案不管怎么調(diào)整都不能達(dá)到要求，往往需要返回原來的方案才符合要求；但這時方案已修改太多，時間上已經(jīng)不允許一點(diǎn)一點(diǎn)把方案復(fù)原；這時，把備份的方案導(dǎo)入可順利的解決問題。

    將備份方案導(dǎo)入解決問題的方法也有一定的弊端。備份方案導(dǎo)入時，會把一些有用的工作給抹掉了，而這些工作往往在做完后就忘記了。因此，這種方法不到萬不得已不要使用。要想消除這種方法帶來的弊端，可以對應(yīng)用軟件的修改一一記錄在案；出現(xiàn)問題后，可根據(jù)記錄一一復(fù)原。將備份方案導(dǎo)入解決問題的方法，往往是恢復(fù)DCS正常運(yùn)行的最后一種手段，是救命的最后一根稻草，所以備份軟件的工作切不可忘記。

五、加強(qiáng)現(xiàn)場控制站的設(shè)備巡檢

    DCS系統(tǒng)的硬件分為兩個部分，一部分是中控室內(nèi)的各種功能的計算機(jī)，一部分是電氣室內(nèi)的現(xiàn)場控制站設(shè)備。中控室內(nèi)的各種功能的計算機(jī)（主要是操作員站、工程師站用的；有些系統(tǒng)還有服務(wù)器計算機(jī)），因為設(shè)置在環(huán)境條件較好的控制室內(nèi)，只要不出現(xiàn)人為故意破壞，出現(xiàn)問題的概率不大。現(xiàn)場控制站的設(shè)備因所處環(huán)境較差，各種復(fù)雜的情況都會出現(xiàn)，雖然采取了一定的措施對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，仍不可避免會出現(xiàn)故障情況。

    維護(hù)人員在現(xiàn)場巡檢時，首先要檢查現(xiàn)場控制站的環(huán)境是否符合運(yùn)行要求。

    水泥廠揚(yáng)塵比較大，如果門窗沒有緊閉，不用很長一段時間就會在現(xiàn)場機(jī)柜內(nèi)積累一層厚厚的灰塵。厚積的灰塵嚴(yán)重影響了模塊的散熱，造成模塊長期在高溫下工作，縮短了模塊的使用壽命；同時厚積的灰塵極易造成模塊電路板的短路，直接損壞模塊。即使門窗緊閉，在機(jī)柜內(nèi)仍然會有灰塵積累；因此隔一段時間維護(hù)人員就要對現(xiàn)場控制站的設(shè)備進(jìn)行吸塵處理。除了檢查灰塵外，維護(hù)人員還要檢查環(huán)境溫度。一般而言，現(xiàn)場控制站的房間內(nèi)都有降溫措施（以我司為例，房間內(nèi)都有空調(diào)）。巡檢時，要檢查空調(diào)是否有在工作，空調(diào)是否有足夠的制冷效果，保證設(shè)備能在合適的溫度下運(yùn)行。

    DCS的現(xiàn)場設(shè)備大部分都有系統(tǒng)自診斷的功能，設(shè)備的運(yùn)行情況可以方便的在操作員站查到。維護(hù)人員在現(xiàn)場巡檢時，一要注意運(yùn)行狀態(tài)不能在中控監(jiān)視的設(shè)備，如電源模塊；對于中控能監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備，則要注意其狀態(tài)的信號燈是否正常。二要注重檢查現(xiàn)場站的輔助設(shè)備，主要是UPS電源。對于UPS電源的維護(hù)要注意如下幾個方面：

    1. 每月至少一次切斷供電電源,讓UPS 逆變工作,要求供電30分鐘。如果長期不進(jìn)行逆變工作,UPS 內(nèi)蓄電池會老化、變質(zhì)或穩(wěn)壓不起作用；一旦出現(xiàn)電源網(wǎng)系統(tǒng)故障,必然對DCS造成損失；

    2. UPS應(yīng)定期清潔保養(yǎng),勿沾染灰塵,確保機(jī)器壽命；

    3. 檢查各連接線,并防止碰撞或松動以及潮濕；

    4. UPS 進(jìn)出風(fēng)口要保持通暢,檢查進(jìn)出風(fēng)口是否有異物堵塞。

    上述所說的內(nèi)容是DCS系統(tǒng)在水泥行業(yè)應(yīng)用的基本經(jīng)驗，僅靠這些想應(yīng)用好DCS系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，我們必須在堅持水泥行業(yè)實際情況的基礎(chǔ)上，深化DCS系統(tǒng)的各項應(yīng)用，結(jié)合新的技術(shù)、新的手段，大膽創(chuàng)新，有效提升系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)，才能在水泥行業(yè)真正實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全、高效的目標(biāo)。