横河CS3000系统自控率自动计算的实现

2015年17期 117

横河CS3000系统自控率自动计算的实现

沈艳丹 王振新

中国石油辽阳石油化纤公司仪表厂，辽宁 辽阳 111003

摘要：在装置DCS 控制系统上实现仪表自控率的自动计算，大大降低了人工成本，提高了装置控制回路统计准确率和工作效率。针对横河CS3000系统自控率的自动计算，通过组态程序一些功能模块来实现自动计算的功能。 关键词：DCS 控制系统；自控率；控制回路；CS300系统；自动计算 中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5799(2015)17-0117-01

DCS 是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通讯网络为纽带的多级计算机控制系统。具有高可靠性、开放性、灵活性、易于维护性、控制功能齐全性和后期软件可开发性等特点，尤其是后期软件可开发性这一点，可为企业生产提供便捷、有效、可靠和稳定等优化功能。

本工作就是基于横河CS3000（DCS ）在系统软件上实现了仪表自控率的自动计算，并实际应用到辽化公司某些生产装置上。达到了降低人力、提高统计准确率和工作效率的目的。

1 自控率自动计算的要求

针对一些应用DCS 控制系统的装置，公司要求自控率需要在实时监控画面上显示出来，做到实时监控装置自控率的目的。

本工作针对横河CS3000(DCS)系统应用的装置实现自控率自动计算的要求。CS3000(DCS)系统组态软件主要包含如下几块：

(1)操作监视软件

LHS1101 标准操作监视功能 LHS2411 OPC 接口软件 LHS6530 报表软件 （2）工程组态软件

LHS5100 标准组态功能 LHS5151 流程图组态 LHS5150 测试功能

由于现场装置的实际仪表控制回路数量大并且自动控制经常变化，给人工统计人员带来很大的工作量，经公司谈论研究、试验、最后通过组态相应的程序和图形组态来实现自控率的自动计算。

2 解决思路

仪表自控率是装置PID 控制回路投用自动的比例。每套装置的PID 控制回路是个固定值，如果系统自动统计出投用自动的PID 控制回路数量，那么就可以计算出仪表的自控率。在装置实时运行状态下，利用开关量的0和1代表PID 控制回路的手自动状态，假设手动状态为0，自动状态为1.通过组态相应的程序功能模块统计出手自动状态的个数，自控率就可以通过计算功能模块计算出来了。

3 解决方案

这里用CS3000系统组态里的开关、ST16顺序控制功能模块、CALCU 计算功能模块来实现自动统计和自动计算。

3.1 编写程序

从开始菜单-所有程序-YOKOGAWA CENTUM-System View 进入组态窗口。这里我们以10个PID 控制回路为例来模拟现场装置控制回路。首先建立PID 控制回路。点击屏幕左上角的SYSTEM-VIEW 文件夹下的MYPJT-FCS0101FUNCTION_BL OCK ，双击DR0001，进入组态画面。

点击Function Block 图标，在Model Name 处输入PID ，点击OK 。鼠标箭头点击黑框处出现PID 模块，此时输入位号，例：PID201。选中PID201功能块点击鼠标右键进入PID 属性，修改量程及工程单位，点击确定。按照上述的方法建立

10个PID 功能块。

下面我们定义与PID 控制模块手动、自动相对应的10个数字量开关。点击SWITCH 文件夹，双击SwitchDef 公共开关进入组态画面。通过开关的输出0和1相加来来统计手自动回路的数量。

下面建立ST16顺控功能块实现计数器的功能，点击Function Block 图标，在Model Name 处输入ST16，点击OK 。

右键进入Edit Detail 细节，编写逻辑程序。条件是PID 控制回路模式手动状态时，对应的执行动作是开关为低状态。这样通过条件判断如果PID 的MODE 为手动MAN ，条件成立为真，那么对应的输出为（1），条件不成立，输出为（0），从而实现计数的功能。

下面建立CALCU200计算功能块，点击Function Block 图标,在Model Name 处输入CALCU ，点击OK 。建立完成进入Edit Detail 细节，编写计算程序输出结果为自控率的百分比。

3.2 工艺操作流程图画面显示自动统计结果的组态 在项目的HIS 下，生成一个“流程图窗口”。当HIS 选择后，点击File 和Window.则流程图的生成窗口显示出来，流程图窗输入流程图名。选择OK ，则在Window 下看到该流程图名称，打开流程图组态画面。

点击File 下拉菜单中属性，进入画面颜色大小设定。 首先我们画一个总貌画面，将所有控制回路的位号，实时自控率显示、未投自动回路数、总的回路数、控制回路手自动状态写入画面。

数据连接：将实时自控率显示、未投自动回路数、控制回路手自动状态显示数据连接到画面中。点击工具栏0.0图标，进入属性，在过程数据参数中连接需要显示数据的位号的参数，点击OK 完成。

手自动状态显示：点击工具栏A 文本图标，写入MAN AUTO.分别进入其属性，在Graphic Modify 中设置手自动状态的颜色，写入控制回路的为好参数。点击OK 。

通过以上过程，完成程序和画面的组态，运行到实际画面。 4 结语

通过组态方法实现了自控率实时在线自动计算统计显示，提高了工作效率及统计的准确率，减少了人工成本。

针对DCS 自动系统的完善性和多功能性，对于其他DCS 控制系统软件都可以通过组态来实现自控率的自动计算统计，充分利用到DCS 控制系统软件后期开发的能力。

参考文献

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