淺談化工廠的DCS控制系統(tǒng)

作為現(xiàn)代大型化工廠的神經(jīng)中樞，DCS中控室（中心控制室或者中央控制室）發(fā)揮著重要的作用，所有重要的控制決策都從這里發(fā)出。

中控室長(zhǎng)什么樣？

控制室一般也是大人物或者新員工參觀的必經(jīng)之地，自然光鮮度也較高。但是，要知道控制室是工作的地方，工作效率第一，職業(yè)健康第二，氣派、舒適是遙遠(yuǎn)的第三。

傳統(tǒng)控制臺(tái)，除非很老的工廠，現(xiàn)在這樣的已經(jīng)很少了。

這樣的控制室只有科幻電影里有，工業(yè)上沒(méi)人會(huì)用這樣的控制室，一點(diǎn)也不實(shí)用。

這樣巨長(zhǎng)的控制臺(tái)只有在每個(gè)操作員都是獨(dú)立操作、平行操作的時(shí)候才好，需要緊密配合的話，距離太遠(yuǎn)了。這是空管控制臺(tái)，正好符合獨(dú)立、平行的條件。

鎮(zhèn)海煉化監(jiān)控8000個(gè)控制點(diǎn)只需7名員工

燕山石化煉油二廠中控室實(shí)現(xiàn)黑屏操作

茂名石化控制室大廳

工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的發(fā)展

系統(tǒng)基礎(chǔ)控制構(gòu)架

下面我們來(lái)了解一下工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)是如何一步步發(fā)展的。

1、原始的人工控制階段

最原始的控制方法，加多了就多放一點(diǎn)，加少了就少放一點(diǎn)……

為了代替人的勞動(dòng)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，保證大型、復(fù)雜工業(yè)的安全生產(chǎn)，向自動(dòng)化方向改進(jìn)。

2、常規(guī)儀表控制

單元組合儀表

使用常規(guī)儀表的中央控制室

生產(chǎn)過(guò)程規(guī)模不斷擴(kuò)大，中控儀表越來(lái)越多，操作人員對(duì)過(guò)程的監(jiān)控和操作的要求也越來(lái)越高，模擬儀表難以勝任。

3、計(jì)算機(jī)集中控制

如何把因計(jì)算機(jī)的故障造成的危害減少，使危險(xiǎn)分散，成為應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)首要解決的問(wèn)題。

集中和綜合的操作和監(jiān)督要求對(duì)全廠、各車(chē)間和工段級(jí)的控制和操作有相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信聯(lián)系，不僅要求有大量的數(shù)據(jù)傳送，而且要求有高速的數(shù)據(jù)傳輸速率。

4、DCS控制系統(tǒng)

DCS俗稱(chēng)為“工業(yè)大腦”

DCS對(duì)象分散→控制分散

集中管理：

DCS 概念

DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)(Distributed Control System)，在國(guó)內(nèi)自控領(lǐng)域又稱(chēng)為集散控制系統(tǒng)。

DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是“分散控制，集中管理”。

DCS通常采用若干個(gè)控制器（過(guò)程站）對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

生產(chǎn)控制操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。

DCS 結(jié)構(gòu)組成

從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過(guò)程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。

過(guò)程級(jí)：由過(guò)程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。

操作級(jí)：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作監(jiān)控和組態(tài)維護(hù)。

管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS或ERP系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用。

DCS操作新手入門(mén)（以中控DCS系統(tǒng)為例）

DCS的操作一般都很簡(jiǎn)單方便，很容易學(xué)會(huì)，對(duì)于工藝操作人員不必講多少?gòu)?fù)雜的計(jì)算機(jī)原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，著重教會(huì)他們實(shí)際使用方法和操作要求即可。

功能介紹

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集、動(dòng)態(tài)顯示、自動(dòng)控制、電氣設(shè)備（泵）遙控操作及聯(lián)鎖控制等功能于一體的綜合性系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)操作和監(jiān)視畫(huà)面上可實(shí)現(xiàn)以下功能：

工具欄簡(jiǎn)介

系統(tǒng)簡(jiǎn)介：介紹本公司產(chǎn)品功能、特點(diǎn)以及系統(tǒng)規(guī)模。

報(bào)警一覽：當(dāng)參數(shù)報(bào)警時(shí)，報(bào)警信息自動(dòng)登錄到報(bào)警畫(huà)面，以歷史報(bào)警方式進(jìn)行記錄，記錄最長(zhǎng)為1000條報(bào)警信息。查閱報(bào)警一覽畫(huà)面，可得到歷史報(bào)警情況。

系統(tǒng)總貌：系統(tǒng)檢索目錄。從中可以查看系統(tǒng)流程圖、趨勢(shì)曲線、數(shù)據(jù)一覽、控制分組等信息，并可從總貌畫(huà)面直接進(jìn)入某頁(yè)選中的流程圖、趨勢(shì)曲線、數(shù)據(jù)一覽、控制分組等畫(huà)面；也可從總貌畫(huà)面直接彈出某個(gè)選中的動(dòng)態(tài)參數(shù)的棒狀儀表，從中查閱該參數(shù)的詳細(xì)信息。

控制分組：可從中查閱有關(guān)調(diào)節(jié)或可調(diào)整參數(shù)的信息，在操作權(quán)限許可的情況下，可對(duì)調(diào)節(jié)或調(diào)整參數(shù)進(jìn)行修改操作。并可從控制分組畫(huà)面直接進(jìn)入調(diào)整畫(huà)面。作用：將相關(guān)儀表放在同一個(gè)畫(huà)面，同時(shí)進(jìn)行操作。

調(diào)整畫(huà)面：點(diǎn)擊該鍵查看被選中位號(hào)的調(diào)整畫(huà)面；

趨勢(shì)圖：趨勢(shì)曲線畫(huà)面：可從中查閱有關(guān)參數(shù)的記錄曲線。每頁(yè)趨勢(shì)曲線畫(huà)面最多可記錄8個(gè)參數(shù)的變化趨勢(shì)。每條曲線可單獨(dú)查閱，以便更清楚的查閱。時(shí)標(biāo)可左右移動(dòng)，以便查閱允許記錄長(zhǎng)度內(nèi)某一時(shí)間某一參數(shù)的當(dāng)時(shí)值（即查閱歷史記錄數(shù)據(jù)）, 參數(shù)記錄時(shí)間間隔可以根據(jù)用戶(hù)情況而定。

流程圖：工藝流程畫(huà)面，為系統(tǒng)主要監(jiān)控和操作界面，在流程圖上可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)的功能。

報(bào)表畫(huà)面：報(bào)表畫(huà)面以報(bào)表的形式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，以供系統(tǒng)狀態(tài)檢查或工藝分析。

數(shù)據(jù)一覽：每頁(yè)數(shù)據(jù)一覽畫(huà)面最多可顯示32個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，選擇某頁(yè)數(shù)據(jù)一覽畫(huà)面，可集中查閱多個(gè)參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化情況。

系統(tǒng)狀態(tài)：點(diǎn)擊，彈出畫(huà)面

，故障診斷畫(huà)面用于顯示控制站硬件和軟件運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程診斷結(jié)果。進(jìn)程信息用于顯示后臺(tái)服務(wù)的信息。

前頁(yè)：翻到前一頁(yè)。

后頁(yè)：翻到后一頁(yè)。

翻頁(yè)：翻到當(dāng)前的任何一頁(yè)。

后退：后退到當(dāng)前畫(huà)面之前的畫(huà)面。

前進(jìn)：前進(jìn)到當(dāng)前畫(huà)面之后的畫(huà)面。

用戶(hù)登錄：操作登錄及權(quán)限設(shè)置：保證系統(tǒng)安全性。

消音：點(diǎn)擊該鍵可消除報(bào)警聲音。

操作記錄一覽：將監(jiān)控畫(huà)面中所有操作進(jìn)行記錄，提供給操作人員查看。操作記錄一覽分位號(hào)操作記錄和系統(tǒng)操作記錄兩種方式顯示。

系統(tǒng)服務(wù)：用于顯示該軟件的版本、版權(quán)、使用權(quán)等信息，同時(shí)在此可進(jìn)行系統(tǒng)服務(wù)設(shè)置。

查找I/O位號(hào)：該功能用于在監(jiān)控軟件中快速查找I/O位號(hào)。

打印：用于打印當(dāng)前的監(jiān)控畫(huà)面。

彈出式報(bào)警：用于特別重要的報(bào)警，一旦報(bào)警，系統(tǒng)會(huì)第一時(shí)間彈出報(bào)警對(duì)話框。

退出系統(tǒng)：用于退出AdvanTrol監(jiān)控軟件。