DCS控制系统论文

摘要DCS控制系统是现代化热电厂重要的功能部分和组成部分，新时期的热电厂建设和改造过程中DCS控制系统是核心的部分，在发挥安全、稳定和经济效果的同时，使热电厂建设、发展、功能目标得以实现。以下是小编精心整理的《DCS控制系统论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

DCS控制系统论文 篇1：

论述PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

摘要：DCS控制系统在20世纪中后期的工业生产中被广泛应用，到了90年代，DCS控制系统逐渐演变为PLC型DCS控制系统，对工业行业发展起到了主导性的作用，对促进行业发展和进步具有重要作用。

关键词：PLC型DCS控制系统；自动化生产线；电子控制系统；应用

一、自动化生产线电子控制系统设计方案

本文研究对象选择水泥工艺中的自动化控制系统，同时在现场单元中应用新型DCS控制系统，其主要功能是监视管理现场数据与设备。自动化生产线电控系统配置如图1所示。通常，控制系统内部的中控室环节由软件、工程师与操作员站硬件组成。起始量输出、输入继电器、信号处理设备等属于电子控制柜范畴，控制单元、通讯总线、通讯模块及隔离设备共同组成DCS。该水泥厂应用设备中有一个中央控制室，对熟料烧结、石灰石破碎等相关数据予以收集，对相关参数设定进行有效控制，以此对物理设备系统运行实施自动化控制，中央控制室中，工作人员都可以操作与管理车间相关的工艺参数。此外，中央控制室还包括报警打印机、工程师站等。修改逻辑程序是工程师站的重要工作任务，用以实时维护与控制系统。通信网络的目的主要是确保系统能够安全运转，特别是可靠传输信号，一般以光纤作为通讯介质，现场控制站方面，根据实际情况，可将控制区域进行六个控制站的划分，分別为石灰石破碎远程站、原料粉磨站、水泥包装控制站、窑尾控制站、烧成窑头控制站和水泥粉磨站。水泥厂控制站中，通常会将若干自动控制模块安装在低压配电室中，由此对DCS控制系统的完整性与统一性极为有利。

二、PLC型DCS控制系统的应用

2.1系统功能

在对机组开启顺序进行设定的过程中，通常会采用机组步状态字的方式进行设定，这样能保证所设定的时间间隔与电机保持同步。但需要注意的是，由于步信号也属于脉冲信号，所以当控制功能中内部逻辑显示已经完成任务后，其会继续将运算结果输送给DR管脚，进而对电机的运行状态进行控制。而通常为了确保所设定的控制开启时间与当前市面上大多数电机保持一致，所设置的时间大多为1s，而如果控制系统中电机的启动时间大于1s，则需要对程序的开启时间进行适当延长，使其能够与电机保持一致。在电子控制系统中，电机连锁程序主要包括设备、启动以及运行连锁三种信号，并分别以数字1和0代表系统可启动和不可启动设计程序。通常在启动连锁中，大型设备都只输出一个启动指令在功能模块中接入信号。而在运行连锁中，则需要先启动所有设备，只有这样控制单元中才会发出允许设备启动的指令。在系统中，为了方便对所有电机进行统一控制，需要按照预先设定好的规则对所有电机的控制字进行编辑，如果想要启动电机，就将相应电机的控制字调整到0的位置即可，而如果想要恢复运行，则对其控制字进行复位，这样不仅实现了电机控制的便捷性和高效性，还能有效避免因为错误区分电机控制位而影响整个生产线的自动运行，影响生产效率。

2.2计算机监控组件

在电子控制系统中，逻辑程序控制系统是自主独立运行的，并非与电子控制系统属于同一个控制单元，两者互不影响。但这并不代表两者之间就没有关系，相反，其还拥有整体性，其主要是因为两者均在总线网络和通讯协议额后应用，并且主要通讯中介都是以太网，这样不仅能对控制站和操作站之间的协调性进行稳定，有利于数据传输，还能满足控制站的通讯需求，提高系统运行的稳定性。

2.3软件功能设计

实时的控制和监测是电子控制系统的核心，该系统软件在实际的应用过程中具有可视性强、操作简单及功能齐全等特点。系统软件功能主要包括故障检测、运行状态监测等，进一步提升了电站的控制功能及安全功能。电站在实际的运行过程中，需要加大对电子控制系统中生产线运行状态及基本参数状态的检测，将这些系统信息集中显示在系统监控界面上，以方便工作人员对参数状态进行查询。另外，需要加大对系统故障进行处理，明确系统故障发生的位置及类型，明确故障发生类型，了解故障原因。

2.4通信软件设计

2.4.1通信协议和格式设计

此系统的通信协议一般采用Modbus协议和RTL通信模式实现信息的收集与储存。在DCS控制系统，所采用的通信协议一般都是Modbus协议，通信模式为RTL。但需要注意，在对Modbus协议进行使用之前，一定要采用16位CRC对系统数据进行校验，避免影响系统运行的稳定性和可靠性。由于DCS系统的数据量大，所以在RTL通信模式下，最好采用中断方式对数据进行发送，并通过上位机查询和读取数据。

2.4.2PC端设计

在DCS系统中，对PC端的设计一般采用VC++进行编程，同时由于上位机的主要功能是对PLC中的数据进行读取，所以其通信方式最好采用查询方式，其参数也与通信参数保持一致，避免对其通信造成的那个影响。同时由于上位机读取PLC时的间隔比较短，其周期一般为300ms，所以所取得的命令，需要放在固定的缓冲区内，以免影响其使用。

2.4.3PLC端设计

在对PLC可编程控制程序进行设计的过程中，为了方便对系统进行操作，使用采用直观性比较强的FBD语言对系统功能进行编辑。而PLC与上位机之间的通讯，通过查询方式来实现，采用Com2作为通信端口，拥有1个停比位，也不采用奇偶校验位，以此来提供系统控制的便捷性。

三、结语

总之，需要加大对PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用，有助于促进自动化生产线中电子控制系统功能的实现。

参考文献：

[1]崔海樱.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2016（24）.

[2]陆晶晶.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].电子测试，2015（06）.

（作者单位：吉林省长春市长春理工大学光电信息学院）

作者简介：

刘旭，1980年7月，男，汉族，吉林长春，工程硕士，研究方向：电机及拖动、电力系统继电保护、PLC控制系统。

李鹏，1982年4月，男，汉，长春，硕士，讲师，研究方向：电子信息工程。

郭丹伟，1981年7月，女，汉族，河北，硕士研究生，讲师，研究方向：电气工程。

作者：刘旭 李鹏 郭丹伟

DCS控制系统论文 篇2：

热电厂DCS控制系统与稳定性探讨

摘 要 DCS控制系统是现代化热电厂重要的功能部分和组成部分，新时期的热电厂建设和改造过程中DCS控制系统是核心的部分，在发挥安全、稳定和经济效果的同时，使热电厂建设、发展、功能目标得以实现。本研究以热电厂DCS控制系统为研究中心，在分析热电厂DCS控制系统组成部分的基础上，研讨了热电厂DCS控制系统稳定性提高的措施，希望在维护热电厂DCS控制系统的同时，使热电厂DCS控制系统的价值得到进一步地体现。

关键词 热电厂；DCS控制系统；技术培训；系统安装；系统维护；稳定性；系统组成

在现代化热电厂的建设和改造中，自动化和智能化成为热电厂的核心性目标，各种现代化的系统和设备在热电厂的主要生产环节和部位正不断地应用，其中DCS控制系统就是典型的代表。在电力科技和控制技术发展的平台上热电厂的DCS控制系统正在不断完善，DCS控制系统的模拟量控制、炉膛安全、顺序控制等功能正在持续加强，DCS控制系统对热电厂的整体价值和重要功能正在逐步体现。应该立足于DCS控制系统的结构与功能分析，结合热电厂生产实际，在稳定DCS控制系统的同时，确保DCS控制系统的功能稳定，进而对热电厂经济、安全、成本等目标实现起到支持作用。

1 热电厂DCS控制系统的组成

热电厂的DCS控制系统是一个复杂的体系和功能系统，根据行业的实际和热电厂的生产，热电厂DCS控制系统可以划分为如下几个基本组成部分：

1）MCS系统。模拟量控制系统的简称为MCS系统，通过发出控制信号的形式动作中间继电器，以此实现对现场设备的实时控制。控制的基本策略是将地代表负荷能量或能量指令的前馈信号直接并快速地进行响应，且通过代闭环反馈控制以及其它先进的策略，对该信号进行静态以及动态的补偿调整。可以说MCS控制系统恰恰具备着所需要一切的必要手段，能够实现对机组自身的自动补偿及必需的调整和修正。因此，在一定的自动化控制范围之内，MCS控制系统并不需要任何性质的人工干预，而是以自动化的方式进行运行。

2）FSSS系统。炉膛安全监控系统的简称为FSSS系统，其主要是指锅炉炉膛的安全监控系统，主要包括燃烧器控制与燃料安全系统。其中，燃烧器控制系统主要针对的是电厂锅炉燃烧时的控制，也就是说锅炉在点火准备条件许可的前提下，燃烧器控制系统可允许投入点火枪。并且通过启动键盘上的燃烧器制定按键点火，使燃料安全系统能够根据实际的时间顺序开启关断阀，激励点火变压器，实现对锅炉炉膛安全的管理和检测。

3）SCS系统。顺序控制系统的简称为SCS系统，其主要是为了实现电厂各个设备之间的自动启动、运行、终止而设置的一套顺序控制系统。在实际运用中，DCS主要是按照实际命令所存在的逻辑顺序进行控制，因此在运行DCS系统时，其每一个流程，一个步骤都能够作为相互检查。尤其是在运行中DCS的每发生一个步骤，其就会在该步骤伴有指示灯，而该步骤完成后指示灯则会自动熄灭。

2 提高热电厂DCS控制系统稳定性的措施

1）加强热电厂DCS控制系统操作人员的技术培训。操作是热电厂DCS控制系统功能正常实现的基础，也是热电厂DCS控制系统稳定性提高的重要保障，如果热电厂DCS控制系统操作人员出现操作上和技术上的问题，会影响到DCS控制系统的稳定，影响到热电厂经济、安全等指标的具体实现。应该加强对DCS控制系统操作人员的技术培训，要结合热电厂的实际，以DCS控制系统的技术和技能为中心，展开DCS控制系统的学习和教育，使操作人员能够提升DCS控制系统的操作水平，进而确保DCS控制系统的功能发挥和整体稳定，实现对热电厂经济、安全、技术等目标实现的支撑作用。

2）提升强热电厂DCS控制系统控制人员的技术水平。对DCS控制系统控制人员首先应该加强文化素质的学习，要将DCS控制系统设计的基础知识和基本技能作为学习的主要内容，通过强化学习使控制人员能够胜任DCS控制系统的控制和操作工作。要结合DCS控制系统出现的故障和问题进行对控制人员的培训工作，以真实的问题作为范例，进行DCS控制系统相关技术和知识的学习，形成以问题为背景的学习氛围，在激发DCS控制系统控制人员积极性的同时，确保学习的效果和质量。

3）做好热电厂DCS控制系统的安装工作。在DCS控制系统安装中要做好盘柜的防护工作，接地要稳固、绝缘和母线要有稳定地连接，对于盘柜的孔洞要做好防高温和防潮湿的处理，以便实现盘柜的稳定和安全。在DCS控制系统的线缆敷设中，应该将DCS控制系统的强电系统和弱点系统分开敷设，在容易产生干扰的部位做好屏蔽和接地，对于复杂的区域要标记出清晰的线路图，以便日后的维护和保养。

4）做好热电厂DCS控制系统的维护工作。系统维护是DCS控制系统稳定运行的基础，要结合DCS控制系统的特点和热电厂的生产特殊性，建立起维护DCS控制系统的工作体系，要确保DCS控制系统的正常运行，要优化DCS控制系统的运行环境，注意湿度和温度对DCS控制系统的影响，全面整合DCS控制系统，使DCS控制系统功能得到稳定维护的基础，进而确保热电厂生产效率与安全目标的实现。

3 结束语

热电厂DCS控制系统是热电厂重要的综合性控制系统，对于热电厂安全生产、智能控制的目标实现有着构成与系统的支持功能。要从热电厂DCS控制系统的组成与结构出发，深入了解热电厂DCS控制系统各部分的主要功能和价值，立足于热电厂DCS控制系统的特点，做好热电厂DCS控制系统的维护和稳定工作，使热电厂DCS控制系统能够得到有效地功能保障，进而为热电厂的自动化、安全化和高效化生产奠定技术、系统和功能基础。

参考文献

[1]成志刚.电厂DCS系统存在的问题及解决方案[J].电力安全技术，2008（03）.

[2]赵冬，曹百胜.浅谈电厂DCS系统的选择和未来发展[J].黑龙江科技信息，2008（07）.

[3]刘焕玲.电厂DCS控制系统的可靠性和抗干扰性探讨[J].中国科技信息，2006（18）.

[4]艾九斤，李运坚，李相建.核电厂DCS安全级应用软件开发的危险分析[J].计算机工程与设计，2012（06）.

[5]周亚峰.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（06）.

作者：王林娜

DCS控制系统论文 篇3：

DCS控制系统的运行与维护探讨

摘要：DCS控制系统是一种新型控制系统，该系统在微处理器的基础上能够进一步实现系统控制功能的分散性，在完成一系列系统操作的同时还能够提高系统操作效率。为此，文章在阐述DCS控制系统功能的基础上，就该系统的运行维护和管理问题进行探究，旨在能够为DCS控制系统的稳定运行提供重要支持。

关键词：DCS控制系统;运行;维护

在社会的进步发展下，DCS控制系统开始被人们广泛应用到各个生产领域，和传统意义上的控制系统相比，DCS控制系统的应用不仅能够提升生产效率，而且还还能够有效提升系统自动化水平。但是由于DCS控制系统的构成比较复杂，其在运作的过程中会出现一些故障，为了能够减少故障的发生，需要相关人员结合DCS控制系统结构特点，做好DCS控制系统的运行维护。

一、DCS控制系统构成和功能

DCS控制系统也被称作是集散控制系统，系统在运作的时候需要集中做好分散控制、集中操作、灵活配置、方便组态。DCS控制系统主要由软硬件设施设备、操作节点、控制站、网络系统组成。系统的操作节点包含监督控制软件和计算机，子站涉及到操作站、工程师站、历史站等。系统控制站牵扯到控制柜中的I/O卡件、主要控制卡件、电源模块以及对应的端子板。在系统控制层会使用冗余的100Mbps工业以太网来确保系统运行的安全、稳定。系统在运行的时候还会提供标准的OPC接口，目的是实现DCS控制系统和其他智能单元连接在一起。DCS控制系统在运作过程中对各个企业的生产工艺状态监督控制有着十分重要的作用，是生产环节的控制核心，在保证系统稳定运行方面起着十分重要的作用。

DCS控制系统中牵扯到的信号包含模拟量、数字量、脉冲量、SOE量等。其中，对于系统运行过程中的模拟量需要提前获取参数，而后借助A/D转化、规范化、合理化检查、数字滤波、温度压力校正等方式来对这些信息进行处理，从而对数字量实施状态报警和输出管理，对脉冲量进行分析计算。

二、DCS控制系统安全、稳定运行的基本要求

外界环境以及其自身的特点决定DCS控制系统在运行的过程中会遇到比较多的不稳定因素。首先，人为因素。为了能够保障DCS控制系统的稳定运行，操作人员在实施操作的时候需要做到三熟三能。即要求操作人员能够了解DCS控制系统设备的系统构成和应用原理，在遇到系统运行事故的时候相关人员要能够在第一时间采取措施处理事故，并应用恰当的手段来对事故进行维修。为了能够保障DCS控制系统的稳定运行，还需要相关人员能够定期做好必要的操作培训，在培训中掌握更多系统运行的方式方法，避免出现错误操作系统所引发的安全隐患。其次，做好设备管理。DCS控制系统牵扯到了软硬件设备，即包含上下机位。DCS控制系统的上位机由工作站进行控制，配合使用一些备用设备。下位机类似DCS电源、DCS网络。通过维护上下机位的稳定运行来为DCS控制系统的安全、稳定提供重要支持。最后，环境因素。受DCS控制系统使用环境的不同，环境中的湿度、温度和粉尘等都会DCS控制系统设备的稳定运行提供重要支持。

三、DCS控制系统的运行维护

（一）做好DCS控制系统运行维护前的准备工作

第一，熟悉DCS控制系统的构成。DCS控制系统的XDPS由分布式处理单元、高速实时数据网络、人机接口站三部分共同组成。为了能够保障DCS控制系统的稳定运行，需要使用者能够熟悉这三个系统单元的具体操作要求。第二，了解每个模块的功能。了解DCS控制系统内部的数据流向。第三，了解DCS控制系统各个模块以及仪表的工作状态，能够辨别系统故障指示灯的内涵。

（二）合理把控DCS控制系统的运行

在DCS控制系统启动之前开展联锁和保护试验，具体包含轴向位移保护、DEH传动保护、发动机差动保护、汽轮机润滑油低油压试验、低真空保护、手动试验、超速试验、给水泵静态试验、凝结水泵试验等。在DCS控制系统机组启动之前，需要相关人员应用科学的方法检测DCS控制系统的运行仪表，在做好关联设备和系统联锁试验之后统计系统仪表的数量。需要注意是，在对关联监控系统内主控热工仪表、信号、保护装置送电的时候，需要将炉内的各个监控设备顺利连接在一起，合理把控锅炉的运行参数，具体需要将锅炉运行蒸发量的额定数值设定为每小时30吨;锅炉的饱和压力额定数值为10.7兆帕;锅炉主压力额定数值设定为9.2兆帕;锅炉气泡水位额定数值为0毫米;锅炉内部氧气额定数值为5%等。

（三）DCS控制系统维护管理

在将DCS控制系统分解之后对系统内部开展必要的清扫和检查，清扫完成之后恢复DCS控制系统的内部功能，由此来延长DCS控制系统的使用寿命。在维护DCS控制系统运行的过程中还需要做好软件检测工作，即对DCS控制系统的功能、操作指令进行反复确认和试验分析，如果发现机组中有零部件出现损坏，要及时对其予以更换和修复。在DCS控制系统运行中，对于用来输入信号的连接电缆、通讯电缆，要开展必要的测试和更换。在DCS控制系统运行的过程中要按照规范的标准来控制其外部环境，将系统控制室的温度控制在15摄氏度到30摄氏度之间。在这个期间为了能够防止温度波动较大对硬件帶来的损伤，还需要将系统控制室内部的湿度控制在20%到80%的比例，如果系统湿度不在这个区间要及时打开控制室内部的抽湿汽仪器，保障系统硬件能够在适当的温度环境下工作。

（四）打造科学的DCS控制系统维护制度

在DCS控制系统运作的时候，需要相关人员根据系统的构成和功能来采取积极的措施延长设备的运行寿命。企业的使用人员要为DCS控制系统运行维护来打造出一整套运行维护管理机制，按照制定出的规范标准来对DCS控制系统的控制组件每天检查一次，检查之后填写对应巡查记录表单，其中包含的信息有电子设备的运行温度、湿度信息;空调是否正常运行的基本判定;机柜的温度等。

结束语

综上所述，现代科学技术、通讯技术和总线技术的快速发展对DCS控制系统的稳定运行产生了深刻的影响，使得DCS控制系统开始朝着智能化的方向发展。基于DCS控制系统的特殊性，为了能够保障系统运行安全，需要相关人员按照规范的标准来定期检查系统，通过必要的检查来做好一系列的备份记录，进而为DCS控制系统的长远运行提供重要支持。

参考文献：

[1]牟光杰. DCS分散控制系统的运行与维护[J]. 华东科技：学术版，2014（4）：1.

[2]王学琛. 发电厂DCS系统运行维护的研究与应用[J]. 科技致富向导，2013，000（015）：202.

[3]余修斌，冯敏华. 电力热工控制系统中的DCS应用及维护探讨[J]. 通讯世界，2018，No.334（03）：228-229.

[4]甘流聪. DCS控制系统维护探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013，000（015）：233-233.

作者：朱晟华