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1、利用DCS报表实现仪表自控率自动统计张栋;祁晓红【摘要】乌石化炼油厂利用DCS现有的报表功能实现了 DCS自控率自动统计， 将PID控制模块的手自动模式(仪表位号.MODE )作为一个变量，引入到DCS 报表Excel表格中，判断出这个变量在手自动哪种模式上，然后统计出自动模式的 控制回路数量即可完成实时查看控制回路投自动情况。实时监控生产装置自控回路 状态，记录回路状态的相关信息，自动进行自控率计算，提高了管理人员的工作效 率，并通过自动数据采集和标准统一的计算方法，有效保证了数据的客观准确性及 考核管理的公平和公正。另外，在DCS报表中引入仪表调节器输出值，这样能直 观的显示所有仪表阀位开
2、度，并将30%以下开度工作的控制阀进行统计，以提高 阀门预知性维修的准确性。PetroChina Urumqi Petrochemical refinery by using the DCS function of the realization of the existing report DCS automatic rate automatic statistics, manual and automatic mode PID control module (the instrument tag number.MODE) as a variable, is introduced to th
3、e DCS statements in the Excel table, determine the variable in which model, then statistics of the number of control loop automatic mode, you can complete the real-time view of the automation of case control loop. Real time monitoring of production unit automatic control loop state, record relevant
4、information loop state, automatically controlled rate, improve the efficiency of the management staff, and through the calculation method of automatic data collection and unified standards, effectively guarantee the accuracy of data and objective examination management fairness and justice. In addit
5、ion, the introduction of instruments in the report of DCS regulator output value, so it can display all instrument valve opening, and the 30% following the work of opening the control valve for statistics, in order to improve the accuracy of the predictive repair valve.【期刊名称】仪器仪表用户年(卷),期】2015(000)00
6、4【总页数】3页(P9-11)【关键词】仪表自控率；DCS报表;I/A Series系统【作 者】 张栋;祁晓红【作者单位】 乌鲁木齐石化公司炼油厂，乌鲁木齐 830019;乌鲁木齐石化公司 炼油厂，乌鲁木齐 830019正文语种】 中 文0 引言仪表自控率是生产装置自动化水平的具体体现，仪表自控率越高，越能反映出该装 置生产效率高、能耗小、创效能力强，那么如何判断一个装置自动化程度的高低呢？通常用仪表自控率来衡量。乌石化炼油厂共有13个车间37套装置，采用的DCS 系统有霍尼韦尔PKS、横河CS3000、FOXBORO的IA等不同的控制系统。统计 装置仪表自控率，传统上都是人为手动数出每套装
7、置控制回路，利用公式手动算出 自动控制率，统计工作量大且效率低；并且在不同的工况下，控制回路的手自动状 态时随时可能变化的，用这种方式统计出的自控率并不是实时动态的值，不便于企 业管理。从生产管理需求来说，需要对装置的自控率指标进行监督、指导和考核。为此需要 一个能实时统计分析装置自控率情况的监控系统平台，通过自控率数据实时采集， 完成装置自控率统计分析，提高管理效率。1 传统自控率统计方法仪表自控率就是实际投用自控回路数与在用自控回路数的比值。它的计算公式是： 这个计算公式虽然不复杂，“总控制回路数”和“因装置或设备停用的自控回路数 在一段时间内是不变的，但投用控制回路随着装置工况的变化、操
8、作人员的操作手 法及习惯的不同是随时改变的，传统采用手工计算统计出装置实时“投用控制回路 数”，然后计算出自控率。人工统计全厂13套装置控制仪表投用回路数需要花费 3个人一天的时间，耗时耗力，而且人工方法统计出来的数据由于它不具备实时性 而缺乏一定的准确性，比如一个控制回路统计的时候在自控位置，一两秒钟以后可 能因工艺或设备原因打到手动位置，而统计者还是按自动来统计的。因此人工统计 出来的“投用控制回路数”只是一段时间内的基本情况，并不是准确值，这种现状 给企业的日常数据统计管理带来诸多不便。2 DCS报表功能DCS控制系统发展的今天，各大厂家的DCS控制系统均采用简洁、方便的控制功 能块方式
9、进行参数控制组态，这种智能化的组态方式不但省时省力，而且种类繁多 的控制控能块的确也能够满足常规仪表控制的需求，但是各大DCS系统中软件中 均没有可以实现PID手自动模式统计的模块，也恰恰受功能块的制约，DCS系统 给客户自行编写程序的空间太小，所以在DCS系统实现仪表自控率统计其难度是 非常大的，而且实现起来很繁琐。DCS报表功能是应用Microsoft Excel表格形式，采集来自控制器或操作站的各 种类型的数据，并且以报告的形式打印输出,主要是方便工艺操作管理。报表中的 数据可以是瞬时过程值、处理过的数据、批量数据、位号信息等。因此利用报表来 实现自控率的自动统计。乌石化炼油厂各DCS系
10、统均装有报表功能，因此在报表中实现仪表自控率的统计 是不需要追加任何费用的。Excel表格最大的优势在于数据的处理运算，所以如果 利用报表的以上功能来实现仪表自控率的统计，难度不大，而且容易操作。3 DCS系统报表中自控率自动统计的实施在DCS报表中实现自控率自动统计，首先要将调节器的控制模式（仪表位 号MODE ）添加到历史库中，然后在Excel报表中引入（仪表位号.MODE ）作为 一个变量，该变量有手动、自动两种状态。报表生成以后这个变量显示为“1/0” 或者“ON/OFF”，不同的DCS系统有不同的显示方法，“1 ”和“ON”表示自 动，“0”和“OFF”表示手动。再使用Excel加法
11、运算直接计算出处于自动状态 的仪表回路数，进而很容易计算出装置仪表自动率。以下以120万吨延迟焦化 仪表自控率统计为例，将如何利用I/A Series报表软件（Report Package ）实 现仪表自控率自动统计进行介绍。由于I/A Series系统历史数据存放于工程师站内，因此所有操作必须在该工程师 站上完成，做报表前必须将所有控制回路的手自动模式TAG.MA参数添加到历史 库。3.1 创建 ODBC Data Sources （数据源）通过加载AIM*Historian的ODBC Drive后，AIM*Setup程序会自动设定 AIM*Historian 为 User Data Sou
12、rce Name（ DSN :用户数据源名），这样单个 用户就可以选择DSN来连接DCS系统的历史数据库，如图1路径及图2创建图 示。图 1 创建路径 Fig.1 Creating a path 图 2 创建数据源图 Fig.2 Creating a data source3.2 设置报表格式 根据仪表自控率统计统一模版，设置好报表的格式，并将该模版放置在 C:rpt_pkgreport目录下，必须是.xlt文件。3.3 组态报表打开I/A Report Package软件程序。链接对应的数据库源，使用I/A Series Report Package Alias Configurator来定
13、义历史库别名，并选择之前定义的数据 源，使报表程序能调用历史库中的数据，如图3所示。图 3 连接对应的数据库源 Fig.3 Connect the corresponding database source 打开之前建立的报表模版，将仪表位号(TAG)与对应的数据相关联，如图4所 示，调节器模式为TAG.MA，调节器输出为TAG.OUT，添加完成后保存。控制回 路是自动状态，则TAG.MA值为1,手动为示0然后在Excel表格中将所有 TAG.MA相加就是投用控制回路数，再做一个自控率公式就很容易的计算出装置 仪表自控率。图 4 关联相关数据 Fig. 4 Associate related
14、data图 5 生成后的自控率报表 Fig.5 Generating controlled rate report3.4 设置自动生成功能 将组态好的报表保存在相应目录下，利用自动生成软件，按上面步骤添加完成后就 会在默认的路径(C:rpt_pkgreports )下生成.rep文件，再将这个文件运行就会 在C:rpt_pkgreports_reportsdaily目录下生成当前的.xls报表。日常管理中可 在DCS工程师站每天或每周生成一个自控率报表，能够一目了然的反映每个PID 控制回路实时的手自动状态，和装置的仪表自控率，生成的自控率报表如图5所 示。经过120万吨延迟焦化仪表自控率统运
15、行一年的实践证明,该自动统计报表具有客 观性、准确性,排除了人工统计的人为干扰因素, 满足了日常数据的统计管理,为生 产管理者提供了准确的参考依据使用相同方法。采用该方法，成功地在横河 CS3000系统、霍尼韦尔PKS系统中也利用报表实现了仪表自控率自动统计，而 且霍尼韦尔PKS系统报表中仪表参数是实时的，不需要设定时间，报表随时打开 随时更新，使用更方便。4 结论利用DCS报表统计仪表自控率的同时，也在报表中将控制回路的输入值、调节阀 输出值以及系统给定值列入其中，这样更能方便的判断出控制回路未投自动的原因， 也可以将所有在30%以下开度工作的控制阀进行统计（在小开度下工作不符合控 制阀的流
16、量特性，对阀芯阀座腐蚀严重，减少控制阀的使用寿命），联系工艺调查 原因，方便对仪表设备的管理。乌石化炼油厂为了提高仪表控制率，加强了对仪表自控投用情况的检查和考核，对 每个车间上报的数据都实地落实。仪表自控率自动统计的实现，使得管理者能够很 直观的检查上报数据的真实性，对于弄虚作假的现象加以考核，从某种程度上它也 促使了仪表控制率的提升。重要的是仪表自控率自动统计的实现，便于对装置的自 控率进行统计分析和对控制阀的开度和状态的监控，装置运行可靠性得到了很大提 升。同时，利用DCS报表实现仪表自控率的自动统计也存在一定的局限性，那就 是必须到操作站或者工程师站去查看，不能通过局域网上传到网络，因此它只适用 于车间级管理，不便于厂级以上更高层的管理。参考文献:1 北京康吉森过程控制技术有限公司 I/A series系统使用手册Z.2 王锦标浅谈石化企业DCS/FCS的应用和发展J.中国化工信
