DCS系统在线下载浅析邵才俊

DCS系统在线下载浅析邵才俊

邵才俊

(江苏国信协联能源有限公司江苏无锡214203)

摘要：随着技术的发展，DCS系统在电厂的控制中已占绝对的地位，在DCS系统强大的功能中有一个功能，最值得大家关注，那就是在线功能。在线功能对于任何一套DCS系统都是必须有的功能，此功能涉及到在线修改控制组态，在线修改画面下载，在线修改调节参数等。在线修改调节参数，是任何一个现代化的DCS系统所具备的完善的功能，而在线修改控制组态并下载是衡量一套DCS系统先进与否的条件，一套先进成熟的DCS系统，应该具备在线修改控制组态并下载，可以在DCS系统运行中进行在线下载。

关键词：DCS系统、在线、下载

引言

火力发电厂分散控制系统（distributedcontrolsystem，简称DCS），是以计算机技术为核心，于信号处理技术，测量控制技术、通讯网络技术，人机接口和显示技术密切结合，针对日益复杂的过程控制要求，按照控制功能分散，操作管理集中，兼顾复杂生产过程的局部自治和整体协调的设计思想，研制开发的一种处于新技术前沿的控制系统，其组成为：以微处理器为核心的基本控制单元，数据采集单元，高速数据通道，上位机监控等。DCS系统对于整个机组的控制是通过基本控制单元（控制器）中的逻辑组态实现的，控制器中的逻辑组态是由技术人员使用在上位机（电脑）中的组态软件根据设计好的控制逻辑进行组态编译，通过网络下载到控制器中，从而实现对整个系统的协调控制。因此，逻辑组态到实现控制，DCS系统有一个组态下载到控制器的过程。此过程为逻辑下载，分二种形式：离线下载和在线下载。

一、二种下载形式

1、离线下载：此种形式为整个DCS系统不和现场的设备相连，此种状态为DCS系统的组建时期，因此组态下载不存在风险。

2、在线下载：此种形式为整个DCS系统和现场设备已经连接，而且整个DCS系统已经在运行，在系统的运行过程中对需要修改的或新增逻辑组态进行修改或编写下载，而且不能影响整个系统的运行，因此存在一定的风险，风险来自DCS系统的本身和人员的因数。

二、在线下载

在线下载分控制逻辑组态下载，监视画面下载，控制组态下载在控制器中，画面组态下装到每台操作站中，画面组态由在工程师站（服务器）组态好后下传到每台操作站中，操作站刷新后进行更新。控制逻辑在控制器中，在DCS系统的正常运行过程中，控制器中的逻辑组态时时刻刻在运行着，在运行中下载组态，会有什么影响呢？随着DCS系统的快速发展，DCS系统也日臻完善，在线功能也日趋完善，现代化的DCS系统在进行逻辑组态时，实现了简单化和模块化，通过特有的功能模块和常用的“与门”、“或门”、“非门”等实现控制功能。编制好的设备控制逻辑在上位机（工程师站、服务器）上通过组态软件进行逻辑组态，组态正确的逻辑经过组态软件编译后，通过网络下装到控制器中，实现对设备的控制。通常在编制控制逻辑时，以实现部分功能进行分“页”，即在每一“页”上实现一定的控制功能，然后通过相关“点”的连接，把整个的“页”连接起来，实现整个系统的控制功能。如图：

当DCS系统的组态软件把这些逻辑转化成逻辑组态，下载到控制器时，也是以“页”的形式存在，所以当修改或新增一“页”上逻辑时，不相关的“页”不受影响，相关“页”的逻辑可以通过“强制”相关连接“点”确保不受影响。

三、在线功能要求

1、新建组态：在工程师站建立一个组态，增量下装，系统应自动刷新，其刷新周期不应大于1s，新建组态功能正常，下装过程中应无出错或死机等现象发生。

2、组态修改：对现有组态进行修改，包括删除测点，删除控制回路，增加测点，增加控制回路，修改测点等参数，增量下装的原主控制器或功能模件中，系统原组态数据应自动刷新，其刷新周期不应大于1s，下装过程中应无出错或死机等现象发生。

四、在线下载的种类：

1、逻辑组态下载，逻辑组态是整个DCS系统的控制核心，只有正确的逻辑组态才能保证机组的安全运行，逻辑组态一旦改变，则会影响机组的运行，因此改变逻辑组态一定要慎重。逻辑组态一旦改变，则必须下载至控制器才能起作用，否则，控制器仍按原来的控制逻辑运行。

2、画面组态下载，画面组态，是根据系统SAM图进行编辑的，在界面上布置系统流程及需要监视的数据，由于画面组态不下载至控制器中，因此画面组态在运行中需要修改，可以随时进行，不影响DCS系统的运行。

五、在线下载的目标

1、逻辑组态下载至控制器（下位机），控制器为冗余布置，先下载至主控制器，然后是备用控制器。

2、画面组态下载至各操作站。

六、本公司使用的DCS系统的比较

八、注意事项：

1、当我们进行在线逻辑组态下载时，涉及到保护连锁的模拟量值，切记要撤出保护或逻辑，因为使用模拟量值作为保护值使用时，改变模拟量值得量程，即改变模拟量的当前值，而原先设的保护或连锁定值不会变，这样容易出现误动。

2、当进行下载时，要保持逻辑组态中的参数和当前的一致性，如果不一致，会导致调节出现问题

3、下载时，运行人员最好不要进行手动操作，增加控制器的负荷

4、下载过程中切忌出现断电现象，要保证电源正常

5、下载过程中出现死机现象，应立即停止下载，查明原因再进行操作

6、操作过程中必须一人操作，一人监护

九、结论

纵观以上几种DCS系统，现代化的DCS系统皆能满足在线下载，只是存在操作的繁复简易，对于维护人员来说，越简单越安全，操作繁复则易出现问题。在线下载只是快速解决问题的一种方法，因此在大型DCS系统中，在注重安全的前提下，还是要慎重使用此项功能。在使用此项功能时，一定要严格遵守DCS系统厂家的说明。

参考文献：

1、jiangyuanfaSPPA-T3000_Introduction

2、艾默生过程控制有限公司OVATION课程教材OV310-WIN-3.5.X