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摘要：随着科学技术的迭代更新，我国的DCS系统发展有了很大的进步。DCS系统的研发与应用，令整体工业化操控程序不再局限于单一化的指令对接传输，而是以分散形式为主，极大提升工业化操控效率。基于此，文章对DCS系统特性进行论述，对DCS系统的维护工作进行探析，并对维护工作的实践应用进行研究。
关键词：DCS系统；维护；实践运用
引言
随着社会的不断发展，这些年我国不同的行业都在引进自动化控制系统的新技术，其中火力发电也对自动化控制系统有着同样的需求。DCS控制系统在火力发电中起到很大作用，它是综合了计算机、控制、通信、显示等一系列技术对电力生产过程进行严密的控制和保护，DCS系统在电力生产的应用优势是系统的可靠性、稳定性和安装维护简便性等。
1DCS系统简介
DCS系统指的是一个由过程控制级和安全监控控制级共同组成的、以通信网络为纽带的多级计算机系统，其基本设计思想是分散控制、集中运行操作、分级管理、配置灵活、组态方便，大大增加了电厂控制的可靠性。DCS系统管理可以通过远程通信控制网络将那些分散在现场的能执行远程数据采集和远程控制管理功能的各种远程控制站与用于控制数据中心的各种监控操作站连接整合起来，共同联动实现分散控制、集中自动监控与远程管理。
2DCS控制系统的功能
DCS控制系统的一些功能大体分为4个部分，实时监控、自动控制、警报功能、历史记录。实时监控就是DCS的管理系统对当时生产的一个过程进行即时地记录，类似于现场直播一样，当时什么样的数据采集出来就是什么样的数据，还要根据当时采集的每个数据进行讨论和处理，根据计算机显示出来的准确生产情况，对生产进行合理有效的控制，从而来保障生产的安全性质。自动控制就是对生产过程中的自动控制PID参数进行一定的调整，只有这样DCS控制系统才可以保障工业生产的精确程度，同时也增加了产品的整个质量和整个企业的生产效率，还对周围的环境进行了保护，让工业生产带来更加可观的经济效益。报警功能分为系统报警和过程报警，系统报警是对控制单元、操作站、通信系统进行功能诊断，当发生异常时发出的报警。过程报警是由控制单元发出的过程变量（工艺参数）异常情况，如测量值越限、控制输出越限等。历史记录就是对生产过程工艺参数及设备状态数据进行记录，以便实现过程参数的最优控制以及故障分析和诊断。
3DCS系统的维护
3.1前期准备工作
DCS系统在长时间的工作状态下，系统性能将下降，令系统本身运行效率降低，为此，技术人员应定期对系统进行运维管理，确保系统保持最佳的性能应对应用形式。在维护处理初期，技术人员应对系统的总成进行全方位认知，了解每一项细节在系统中存在的价值，以此来进行逐一排查与养护。例如DCS系统内的XDPS模块，其是由分散处理单元（DPU）、人机交互界面（MMI）、数据网络等组成，技术人员在进行运维时，则需要对系统内模块的功能进行了解，找到各个模块的功能。同时，应对系统内信息处理工序进行了解，针对不同信息的分流形式来判断某一时间节点下数据流量的大小。
3.2预防维护
预防维护是指对DCS控制系统可能会发生的问题采取一定的检测和预防措施，例如，系统的通信网络以及电源供电稳定性等。随着DCS控制系统应用的逐渐深入，其通信量也在不断增加，一旦出现通信问题，可能会引起信息传输的中断，严重情况下甚至会导致安全问题，损坏系统，给发电企业带来经济损失。
因此需要重视对于通信网络的检测和维护，可以定期对DCS系统进行升级或者扩容，确保数据传输的有效性。另外，为了提高系统运行的安全性，需要定期地对系统进行检修，一旦处理器出现异常情况需要采取合理的应对措施，酌情更换或者维修。
3.3网络安全防护
在DCS与上层MESH数据通讯链路中增设Guard工业防火墙，防火墙内置多种工业协议和常规控制网络模型，可对OPC等通讯提供深度检查和管控；采用无IP工业隔离技术，令攻击者无法发现目标。防火墙具有安全审计功能，可记录用户操作行为，现场安装不用更改原网络，上电后将防火墙设置为出厂透明模式，通过中央管理平台进行规则配置组态，完成后将防火墙切换至运行模式方可生效。安全管理平台接收来自中央管理平台的所有事件和日志信息，通过SMP安全管理平台可查询日志分析、可信日志分析、报警管理等。DCS生产商分发补丁程序相对缓慢，很少提示重大风险，很难及时应对风险及威胁，采用无补丁的主机病毒防护方案尤其重要。将InTrust工控可信计算芯片安装在DCS操作站、服务器主板的PCI槽上，并安装可信客户端软件，增设1台可信服务器，允许可信进程运行，阻断其余进程，生成可信白名单。对于插入主机的USB设备采取授权准入模式，提升各主机防御病毒和黑客非法入侵能力。严格执行机房管理制度，仅授权人员可进入。定期巡检机房设备并记录运行情况。对操作站、服务器主机不必要的外设接口进行封堵或拆除，用USB锁封堵USB端口，拆除光驱。设置DCS登录密码，在DCS上按使用权限设置账户，各自设置独立的密码，防止误操作。修改组态审批完成后需及时备份。定期对DCS硬盘备份，并登记造册妥善保管。
3.4系统运行后期的维护
DCS系统运作过程中，硬件设备将产生静电，对空气中的灰尘起到吸附效果，为此，技术人员应在DCS系统停止运行后，对硬件设备进行清灰处理，且应对硬件的损耗程度进行检测，硬件设备的检测并不体现在系统的操控性能中，如硬件设备的线路连接处于虚接状态时，则应及时进行更换处理，以防止DCS系统运行到重要节点处，线路断开造成系统无法运行。DCS系统长时间高负荷运行中，内部CPU主板的温度处于长时间高温状态，可在室温冷却下在外部抹上硅脂散热胶体，确保CPU主板在运行过程中可迅速降温，提升DCS系统的运行效率。
4DCS系统的实践维护措施
以某工厂DCS系统控制的工作机组为例进行运维养护处理，经详细数据表明DCS系统在现场控制过程中，某一时间节点下故障率高达0.78%，全年故障平均率约为0.38%，当系统运行时长加大时，甚至出现信号失真、文件丢失、系统闪退的现象。在对DCS系统进行维护时，针对信号失真现象，由于工厂DCS系统运行采用的是以太网体系，此过程中用户相当于串联在网络体系中，如终端系统设备增加，则网络荷载量将加大。当荷载量超出以外网的最大运行参数时，用户如继续进行信息传输，则必然造成信息冲撞产生重叠、堵塞的现象。为此，应对分散处理单元（DPU）进行升级处理，并对DCS系统通信协议进行同步转变，提升系统的荷载量。在对文件丢失问题进行处理时，可由控制站入手，将支持文件传输的上位系统进行检查与更新，然后测定供电系统是否可支持文件上位系统的运行。系统闪退问题产生的主要原因是由于支持系统的软件、硬件无法同步支持兼容体系，如系统存储模块在长时间运行下，必然造成实体化与虚拟化的脱离现象，加大内存占用量，当内存空间不足以支持系统运行时，则必然导致系统或其他程序出现无故终止运行的情况。
结语
综上所述，DCS控制系统在电力生产运行过程中有着重要的作用，良好的维护工作能够有效保障电力生产可靠、稳定、安全的运行。近年来，我国电力行业在DCS控制系统的帮助之下，发展良好，相信随着时间的推移，DCS控制系统的各项性能将会更加人性化、智能化，能够更好地为电力行业服务。
参考文献：
[1]王鹤，李静.火力发电生产过程中的DCS监控系统的应用[J].电子技术与软件工程，2017（23）：126.