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三、DCS系统配置 1、系统配置的工作内容 DCS的发展使系统配置的适应性越来越强，而且也囊括了PLC控制功能，从几个、十几个回路的小系统到几百个、几千个回路的大系统都可以实现。系统配置的原则应是在满足装置生产和控制要求的前提下尽量减少硬件的数量，以求经济合理，并留有恰当的余量。系统配置工作主要包括以下几个方面。 （1）系统I/O点统计：一般包括10-15%的备用量。要分别考虑热备用和冷备用的情况。 （2）控制站：凡是参与控制的变量或重要的监视变量，考虑进入控制站。I/O卡件种类和数量按I/O点统计表的数量确定。机柜具有10%的备用空间。主控单元冗余配置、内部网络冗余配置、控制I/O卡冗余配置，电源冗余配置，按1秒的标准扫描周期估计系统负荷满足DCS具体要求，考虑现场变送器供电制式与DCS的关联。 （3）监视站：对于有监视站的系统，可以考虑一些仅需要监视的点数到监控站中。但监视站一般不是冗余配置。 （4）操作站：根据工艺流程工段或区域的划分和中控室内操作人员数确定操作站的台数。最低限度要配两台带电脑设备的主操作站，打印机的台数应满足报警、报表及拷贝的需要，但报警和报表用的打印机必须分开。 （5）辅助操作台的配置：安装闪光报警器、指示仪、手操器、开关按钮、指示灯、端子排、空开、电话等。 （6）其他站或模件的配置：根据不同系统的结构及功能需要，可配置工程师站、大屏幕、上位机等。 （7）通信系统配置：凡是与通信有关的网卡、网线（总线）、交换机、耦合器、调制解调器等应根据需要考虑冗余配置。 （8）系统电源和辅助机柜配置（安全栅柜、端子柜、继电器柜、配电箱等）：UPS不间断电源容量比DCS系统所需容量高40%，并保证电网停电时能继续供电30分钟。按现场危险场所划分，推荐安全栅型号。 （9）备品备件和消耗品，原则上要备足两年的用量。 2、经验与教训 系统硬件配置直接关系到DCS的投资、应用和维护工作，有些无名的小投标商或代理商，为了夺标或根据一般标准提出的配置不太符合最终用户的要求，采取不正当竞争。例如某装置由代理商提供DCS，基本没有多少冗余量，投产一年后，工艺设备改造需要增加点数，重新订货要花很多钱，且订货周期长，延误了开工。还有另一种倾向，某系统由最终用户自己引进，硬件配置大了30%以上，造成资金积压。这两种极端都应避免。对于新装置，冗余量要适当大一些，如是改造，就可以少留一些余量。 操作站不应配置的过多，如果根据使用常规仪表的习惯划分操作岗位，等到操作人员熟悉几个月后，一定会有闲置不用的操作站。但也不能太少，例如某系统外商做的配置，几千点过程输入输出，几百个回路只配置了三个操作站（5台CRT），还不能互为备用，一般情况下还可以勉强应付，但等到工艺紧急事故或DCS局部故障时，就感到特别难办。 无名的小投标商或国外代理商在售后服务方面普遍较差，响应慢，成本也高。国产知名DCS厂家在工程服务和售后响应方面很重视，及时便捷，满意放心，备件供应没有问题，可以减少备件库存又不影响生产的开车。另外，建议在一个企业尽量使用同一机型DCS。 四、系统使用环境的建立 1、工作内容 在DCS应用工作实施步骤中，使用环境的建立是极重要的工作，他是DCS正常运行的保证，包括以下几方面的工作：DCS控制室位置的确定、DCS控制室及辅助间的确定、控制室内设备位置及建筑要求、采光要求、抗干扰措施、接地要求、供电要求及隔离要求。 DCS环境要求可参照GB2887-82《计算站场地技术要求》以及DCS厂家有关技术说明书确定。 设计院按照上述要求进行设计，选好施工单位，一般室内装修、空调、照明等要选择专门的计算机装修专业队伍施工才能保证质量，在DCS环境上多投资是必要的。 2、经验与教训 环境的问题是保证DCS能够长期连续正常运转的前提，在这些方面掉以轻心对设备正常运行会造成各种危害。例如，温度过高，灰尘太多，特别容易造成硬盘磁头簧片的断裂和划盘，某装置中的国外DCS系统就是因为这个原因连续坏了两个驱动器，备件又不能及时到位，停用了近半年多。因为温度高，内存和辅存不能正常工作，系统紊乱的现象也在多个系统内发生过。温度太高，产生静电的威胁，会造成有些DCS的死机现象，操作人员若不注意这个问题，使静电放电造成插卡或模块故障，还会影响工艺操作。接地也是一个既重要又困难的问题，市场上几中主流DCS在安装调试过程中，都发生过接地不良而带来的种种恶果。 总之一定要给DCS创造良好应用环境。 在DCS的平面布置上，最好要考虑加一个缓冲间，再进入中控室或机房，这是防尘的好措施。对于防尘要求很高的情况，可加净化间（如磁盘净化间）。备件库、介质库、硬件维修室最好都装空调，虽说有的DCS厂家鼓吹自己的产品适应性很好，但是在实际使用过程中发现不用空调根本不行（影响到产品质量和DCS使用寿命）。 机房和中控室内一般不要加暖气，特别不要加水暖，在装活动地板和有电缆沟的情况下，尤其应注意，以免发生因暖气漏水、漏汽，侵潮电路、淹没电缆和设备的事故。 五、人员培训 1、工作内容 在DCS的硬件、软件和使用环境确定之后，人员培训是DCS能否用好的关键工作，它包括以下几个方面。 系统工程师的培训：一套DCS必须至少培养一名系统工程师，全面负责系统技术领导工作和项目经理所担负的组织工作，并应对DCS系统有全面了解。 组态设计、组态生成软件工程师的培训：DCS最好应用软件由用户自己做或参与做，卖方作技术指导。这样培训效果最好，同时是今后系统应用软件的完善、修改和继续开发的先决条件，这方面一般由设计人员和厂方用户（仪表自控、工艺人员）同时派工程师培训，而且应以厂方为主。 上位机及DCS接口软硬件工程师的培训：若DCS配置上位机或MES系统应单独培训，人员可从企业信息中心、生产调度管理、计算机人员中挑选。 硬件维护工程师的培训：现代DCS硬件维护大部分为板级或模块维护，而且系统有诊断功能，所以硬件维护人员一般不单独培训，而是在软件工程师中有人侧重培训即可。 以上四种人员的培训一般需在制造厂进行，在培训之前，最好初步自学、阅读有关技术资料，做好充分准备，才能取得满意效果，有一定DCS基础和应用经验的人员更好。 操作人员培训、车间主任及有关领导人员的培训也是十分重要的工作。这部分人的培训由经过培训的计算机人员讲课和实际操作训练进行。首先经过培训的人员要为车间操作人员编写操作手册，按工艺班组进行实际上机培训，一般很快便可掌握。上岗之前定出标准和要求，发操作合格上岗证是个好办法。 2、经验与教训 培训工作关系到用户是否能掌握系统，是否能很好的承担系统维护、完善修改、参与开车调试与进一步开发的任务。要避免培训的一些偏差，如把DCS培训出差当作一次企业内部的关系照顾与平衡，派出无关人员参加培训；如在随装置成套引进DCS时，只是工艺培训和设计培训，没有安排到DCS制造厂的培训，有的在组态设计培训中没有安排最终用户的技术人员参加，有的派遣的培训人员没有搞过DCS，又没有做好DCS预培训，在短暂的DCS培训中收获不大。有的在培训前对要学习的系统没有一个完整的概念，更没有准备好问题，对于国外的问答式培训方法不适应。有的培训中，比较注重与开工有关的基础工作，忽视了应用软件和今后继续开发所需要的知识，这些都造成了应用维护和开发的困难，对高价买来的应用软件不能正确和全面使用。 DCS的操作一般都很简单方便，很容易学会，对于工艺操作人员不必讲多少复杂的计算机原理和内部结构，着重教会他们实际使用方法和操作要求即可。国产知名DCS一般全部汉化，不存在使用语言问题，但是引进国外的DCS带汉字显示得不多，主要是英文显示和打印，这与我们操作人员的英语水平有一定差距，对于显示和打印的内容，特别是繁多的缩写符号看不懂，记忆困难，影响DCS的使用效果，在对工艺操作人员的培训中，这是关键。 六、系统组态与生成 1、工作内容 DCS应用的核心工作是系统组态，包括硬件配置组态和系统应用软件组态。硬件配置组态首先要完成系统的配置图，包括每个卡件的配置图以确定地址或点名，这一工作必须在应用软件组态前完成。 每家的DCS应用软件组态方法都不会完全一样，各有自己的特色和优缺点，发展趋势是配置独立的组态工作站或称工程师站。有些DCS厂家还开发了微机组态系统软件，使大部分应用软件的组态工作可以在PC机上完成，然后再转换成系统能接受的形式。组态软件也有新发展，比如将CAD加快了组态的过程。 对于DCS应用软件组态工作有以下三个关键环节。 （1）组态设计 首先应按系统目标把自控系统基础设计和集散控制系统的组态要求科学组织起来，最后形成组态源文件。包括以下几个部分：系统配置设计、目录（DIRECTORY）及文件（FILE）组织设计（有些系统可以不作）、监视站的组态设计、控制站的组态设计、操作站的组态设计、及其他网络设备的组态设计。 （2）充分掌握DCS的组态方法、技巧和系统的功能 对于DCS组态方法、技巧及系统功能的培训力求吃透，充分掌握、理解，只有这样才能充分发挥DCS的作用，系统组态才能达到实用、操作方便、功能强的要求，并通过实际应用、发现不足，逐步对组态设计进行完善、修改。 （3）征询、满足工艺要求，结合操作维护经验 DCS是为工艺服务的，最终由工艺来使用和操作。在DCS组态时，务必切实考虑、征询工艺要求，最好工艺技术人员要参与进来，力争满足工艺操作要求，注重累计日常工艺操作、仪表维护经验，把这些经验变成应用软件，充分挖掘DCS先进的控制、操作功能，提高DCS利用效果。 2、经验与教训 组态和生成一定要有最终用户的技术人员参加，根据用户的力量，决定组态设计介入的深度，生成最好全部由最终用户完成。不少系统的组态都是由设计人员或DCS厂家搞，最终用户不闻不问，如果设计人员或DCS厂家不熟悉工艺生产操作，不了解操作人员的要求和习惯，标准软件问题不大，而象报表、画面、操作方式之类与工艺关系很密切的内容返工现象是少不了的。反之，如果最终用户的工艺人员和有实践生产经验的仪表自控人员承担设计组态或参与设计组态，情况就大不相同。某系统根据工艺人员的要求作出的报表和画面深受欢迎，结合实际设计的控制方案简单易行，投用效果好。 不少成功的经验表明由用户参与设计组态，理论结合实际才能做出比较成功的组态设计和组态生成。有不少的企业依靠自己的技术力量完成DCS组态设计和组态生成，自己设计、安装调试、施工维护开发一条龙，创出了一条好路子。 七、安装调试 1、安装工作内容 DCS安装前应满足以下条件：机房和中控室装修完毕，不需要再挖沟打洞等产生灰尘、振动的工作。活动地板铺好，地面清洁干净，空调系统投用并已通过考核。UPS调试考核合格，若干条件达不到也有用临时电源调试的，但应加稳压设备。照明施工完毕，正常运行。机房附近不再进行有振动、或电干扰的施工。接地系统完成，并经过反复检查，确认不会引入干扰信号。 系统安装工作包括：台柜就位，设备（主机、监视器、打印机等）安装，卡件或模块安装，系统网线、内部电缆的连接，端子外部仪表信号线的连接，系统电源、接地的连接等。这些工作一般是在DCS厂家的指导下，由用户完成。 系统安装应遵照具体系统的安装要求进行。在冬季安装时应注意从库房到机房的温度变化梯度符合系统的要求，机房可采取逐渐提高温度的措施来达到要求。 当安装工作结束后，一
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