DCS系统的实践应用

一、 系统功能需求的确定

　　选用DCS之前首先要明确应用的目标，提出对DCS功能的要求，确定系统的规模。

　　1. 应用DCS的目标

　　（1） 提高装置生产及管理水平

　　提高生产效率（提高收效），降低生产成本，节能，降耗，提高产品质量，提高生产方案变化的灵活性及适应性，提高装置的管理水平，提高故障分析的科学性和生产管理标准化，有利于劳动竞赛，挖掘生产潜力。

　　（2） 提高装置的控制水平

　　实现装置稳定化控制及操作优化，实现先进控制，实现顺序逻辑控制，实现设备故障诊断和联锁保护，实现局部或全装置的最优化控制，生产及管理水平的提高，控制水平的提高，将为实现装置“安、稳、长、满、优”生产发挥重要作用，具有显著的经济效益和社会效益。

　　2. 系统功能要求

　　（1）数据采集和存储功能：模拟输入信号的扫描时间，数字信号的扫描时间，历史数据存储（包括调整趋势、历史趋势）的种类、点数和周期，输入信号的处理功能。

　　（2）控制功能：具备完整的监测、调节和顺序控制功能及设备运行监视、联锁保护等功能，反馈控制功能的最大能力（输入输出的种类、数量、逻辑运算能力、顺序步骤，执行周期），过程控制语言能力（如ST、FORTRAN，BASIC，C或其他的控制语言），先进控制软件的要求。

　　（3）显示功能：CRT尺寸、颜色，画面刷新时间，画面种类与数量。显示画面包括总貌画面、流程图画面、控制分组画面、调整画面、趋势画面、过程报警画面、系统报警画面、系统状态画面、操作日志画面、历史查询画面等，并具有窗口（多个、拉伸、重叠）显示功能，汉字功能以及触屏功能。

　　（4）报警功能：模拟输入/输出信号报警（绝对报警、变化率报警），数字输入/输出信号报警，仪表停用（校验、停扫描）报警，系统部件（卡件、网络）故障报警，相邻报警时间分辨率，报警管理功能（如历史查询过滤、报警组设置、报警点组的优先级、报警抑制功能等）。

　　（5）报表和屏幕拷贝功能：即时报表功能，定时报表功能（包括时报、班报、日报、月报、年报），报警汇总记录，操作记录报表，操作或参数修改打印，打印机屏幕拷贝功能。

　　（6）操作安全：操作权限口令询问功能，工程师、操作员钥匙键功能，MAN/AUT/CAS切换无扰动功能，冗余措施。

　　（7）系统的灵活性：系统可靠性指标，冗余冗错，系统扩展方便，新老产品的兼容性，与上位机通信接口及软件的实用性，与其它机种的通信（开放性）。系统功能要求是根据系统目标结合具体内容确定的，特别突出具体项目的特点：

　　a、快速扫描的速度及顺序控制、联锁的执行周期，必须根据工艺指标提出具体要求。例如：某用户的一个装置引进DCS时因承包商对专利商在顺序控制方面的需要不清楚，到组态设计时，发现这种DCS的速度和容量均不能满足工艺的要求，只好又购买了一套PLC，增加了投资。

　　b、目标在开发先进控制软件，则在控制功能上以及软件开发工具方面要侧重说明。

　　二、DCS的选型

　　1. 机种选择原则

　　总结DCS机种选择的原则为：选择工程实力较强的知名公司，选择符合有经验的专家推荐的主流机型，首先考虑DCS系统的可靠性、稳定性和操作方便性，其次考虑DCS功能应满足“功能需要”的要求，具有国际先进水平（但不一定是最先进的），系统应具有开放式结构，有灵活的系统可扩性。考察是否又在同行业使用的实例，效果是否令人满意，制造厂家的后备支持系统是否完备，调查厂家工程经验和实施能力、专业化解决方案的能力和设计能力，服务是否良好，性能/价格比是否最好，价格是否可以接受，备件供应和响应是否及时。一个工厂企业DCS机种最好选择同一种，便于维护和管理。

2. 机种的评价内容

　　（1） 系统硬件构成比较：将参加询价的3-5家机种做硬件配置和功能比较，主要项目如下：操作站、工程师站、打印机、上位机接口、辅助存储器、网络和内部通信、现场控制器、现场监视站、辅助台柜（安全栅柜、端子柜、继电器柜、辅助操作台等）、应用模块及电源配备。

　　（2） I/O卡能力比较（每项列出：点数/卡、卡数、总点数）：

　　监视输入4～20mA

　　脉冲

　　T/C

　　RTD

　　控制输入4～20mA

　　脉冲

　　Ｔ/C

　　RTD

　　控制输出4～20mA

　　D/I    按钮、开关状态

　　D/O    开关、继电器输出

　　（3） 系统通信功能比较：通信规程的标准化、开放型及功能，通信网络（总线）、通信速度、传递距离、网络（总线）允许加载设备总台数，是否双重化。

　　（4） 与上位机通信功能比较

　　（5） 系统软件功能比较

　　（6） 售后技术服务比较

　　（7） 应用软件工具比较

　　（8） 发展性、先进性（好、较好、一般、较差）

　　（9） 价格分为以下几项列出：硬件、软件、备件、服务（包括培训、资料、现场服务、技术咨询等）、上位机的硬软件、税费及总价。

　　3. 经验教训

　　当选择机种时，最好是由最终用户根据自己的实际情况来决定。尤其是DCS虽工艺设备成套时，专利商和设计院（工程公司）往往选择对他们最有力的机型，很可能是落后的、质次价高的，如果自己选择，就可以避免这种现象。某装置DCS招标时采纳了最终用户的意见，不但节省了1/3以上投资，而且选用了性能更好的系统。此外应当防止仅仅根据一次投资决定取舍的做法。