橫河CS3000 系統自控率自動計算的實現

王振新，沈 巖

（遼陽石化分公司儀表廠，遼寧遼陽 111003）

0 引言

儀表自控率是生產裝置自動化水平的具體體現，儀表的自控率越高，越能反應出該裝置生產效率高、能耗小、創效能力強。遼化公司對各裝置的自控率有著嚴格的考核標準。為了直觀的反應儀表自控率，實現對裝置運行狀態進行即時監控和科學考評。公司成立攻關小組，進行現場調研和技術攻關，成功將橫河CS3000 系統的內部參數PIDA.MODEFL.MAN.通過一個功能模塊ST16，實現計數統計。利用CALCU 模塊計算出輸出自控率的百分比，再將數據連接到流程圖畫面上，實現在線監測自控率的動態顯示。

DCS 是一個由過程控制級和過程監控級組成的，以通信網絡為紐帶的多級計算機控制系統。具有高可靠性、開放性、靈活性、易于維護性、控制功能齊全性和后期軟件可開發性等特點，尤其是后期軟件可開發性的特點，可為企業生產提供便捷、有效、可靠和穩定等優化功能。

本項目就是基于橫河CS3000（DCS）在系統軟件上實現儀表自控率的自動計算，實現在操作畫面實時監控，并實際應用在遼化公司某些生產裝置。達到降低人力、提高統計準確率和工作效率的目的。

1 解決思路

儀表自控率是裝置PID 控制回路投用自動的比例。每套裝置的PID 控制回路是個固定值，如果系統自動統計出投用自動的PID 控制回路數量，那么就可以計算出儀表的自控率。在裝置實時運行狀態下，利用開關量的0 和1 代表PID 控制回路的手、自動狀態，假設手動狀態為0，自動狀態為1。通過組態相應的程序功能模塊統計出手、自動狀態的個數，自控率就可以通過計算功能模塊計算出來。CS3000（DCS）系統組態軟件主要包含以下部分。

（1）操作監視軟件。LHS1101——標準操作監視功能，LHS2411——OPC 接口軟件，LHS6530——報表軟件。

（2）工程組態軟件。LHS5100——標準組態功能，LHS5151——流程圖組態，LHS5150——測試功能。

2 解決方案

這里用CS3000 系統組態里的開關、ST16 順序控制功能模塊、CALCU 計算功能模塊來實現自動統計和自動計算。

2.1 編寫程序

要實現自控率的自動計算程序，主要是對投用自動控制儀表回路數量的統計，編寫一個計數器程序。利用ST16 和CALCUCS 功能模塊來實現計數器的功能。計數器的實現首先要編寫邏輯程序。條件是PID 控制回路模式手動狀態時，對應的執行動作是開關為低狀態。這樣通過條件判斷，如果PID 的MODE為手動MAN，條件成立為真，那么對應的輸出為1，條件不成立，輸出為0，從而實現計數功能。使用CALCU200 計算功能塊來實現編寫計算程序輸出結果的百分比，如圖1 所示。

圖1 CALCU200 計算功能塊

2.2 工藝操作流程圖畫面顯示自動統計結果的組態

首先畫一個總貌畫面，將所有控制回路的位號、實時自控率顯示、未投自動回路數、總的回路數、控制回路手自動狀態寫入畫面。

數據連接：將實時自控率顯示、未投自動回路數、控制回路手自動狀態顯示數據連接到畫面中。點擊工具欄0.0 圖標，進入屬性，在過程數據參數中連接需要顯示數據位號的參數，點擊OK 完成（圖2）。控制室流程圖操作畫面的實時顯示如圖3所示。

3 結語

（1）通過組態方法實現了自控率實時在線自動計算統計顯示，提高了工作效率及統計的準確率，減少了人工成本。

圖2 數據連接

圖3 控制室流程圖操作畫面

（2）針對DCS 的完善性和多功能性，對于其他DCS 軟件都可以通過組態來實現自控率的自動計算統計，充分利用到DCS軟件后期開發的能力。