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[摘要]在化工企业的管理中，计算机的基本应用多为单机管控系统的应用，面向的是企业基层数据处理，是以减轻繁重劳动，提高工作效率为目的，不涉及企业的整体管控概念，但在企业生产管理系统层面，计算机应用除了為基层的数据处理服务外，更主要的是面向高层管理和决策，有整体概念，以提高整个生产及辅助系统的效益为目的。
[关键词]DCS 控制系统；故障维护；处理
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0347-01
随着计算机应用的不断发展，以及化工企业分散控制系统（Distributed Control System， DCS）应用的日趋成熟，构建一套综合信息化管控系统，消除管控环节中的信息孤岛现象，变得可行且必须，化工企业监控信息化系统（Supervisory Information System， SIS）即是将企业分散管控系统（DCS）、企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，ERP）等应用系统进行有机的整合，形成集生产数据核算、负荷分配、经济分析等功能于一体的综合信息化管理平台。
1、监控信息化系统SIS与DCS控制系统
1.1DCS控制系统的结构
从系统结构上看，DCS可以分为过程级、操作级和管理级。过程级是DCS控制系统控制功能的主要实现部分，包括过程控制站、I/O单元和各种现场仪表。操作层负责系统的运行和配置，包括操作员站和工程师站，管理层是一个综合管理系统，是DCS的高级应用，是一个从企业生产控制到信息管理的综合系统。目前，在一般的工业应用中，它主要由过程级和操作级组成，在实际应用中，具有管理水平的DCS控制系统还比较少，特别是在一些涉及管理水平较低的中小型企业中。
过程级负责DCS控制系统功能的实现。过程控制站完成了DCS的控制决策。它是系统的执行单元。它由一个完整的计算机系统组成，包括电源、中央处理器、网络接口和输入输出模块。
操作层包括操作员站和工程师站。操作员站的功能是处理与系统运行有关的所有人机接口，工程师工作站负责DCS系统的离线配置、配置和在线监控、维护和维护。对于系统的配置和参数的设置，系统工程师都是通过工程师站进行的。
1.2DCS控制系统的特点
集散控制系统是集散控制系统。该系统的设计体现了分散控制、集中运行和集团化管理的基本思想。DCS控制系统配置灵活，配置方便。
1.2.1具有可靠性高的特点
DCS控制系统的控制功能分布在每台计算机上。每台计算机都有一个系统任务。这样，当任何一台计算机发生故障时，它不会对其他计算机产生重大影响，这种结构模式可以使用特殊的计算机来满足系统的要求，从而实现计算机在系统中的性能。提高了系统的可靠性。
1.2.2开放系统的特点
DCS控制系统采用标准化、模块化设计。系统中的独立计算机通过工业以太网进行通信。标准化、模块化设计使系统开放，每个子系统都可以方便地访问控制系统。它也可以随时卸载和退出系统网络。它不影响其他子系统或计算机，便于系统扩展和调整功能。
1.3监控信息化系统（SIS）的构建
厂级监控信息化系统由下而上分三个层级：现场控制层、信息化网络层、核心层。
现场控制层是SIS系统的最低层，包含生产现场的各分散控制系统，该层主要用于现场各系统信息的采集，其分散的信号及数据等信息通过各控制系統对应的数据接口机和物理隔离装置，经网络线路接入至信息化网络设备，进入信息化网络层。该层分散的控制系统分属网络的各个节点，每个节点的接口计算机都采用双网卡策略，一个网卡只与其对应的控制子系统进行信息交互，另一网卡可与向上一层级进行通讯，两个网络各自独立。来自管控一体化系统的命令或者网络攻击不会通过接口计算机进入DCS等控制系统，从而保障DCS等控制系统的安全。
2化工企业监控信息化系统（SIS）的构建
现场控制层是SIS系统的最低层，包含生产现场的各分散控制系统，该层主要用于现场各系统信息的采集，其分散的信号及数据等信息通过各控制系统对应的数据接口机和物理隔离装置，经网络线路接入至信息化网络设备，进入信息化网络层。该层分散的控制系统分属网络的各个节点，每个节点的接口计算机都采用双网卡策略，一个网卡只与其对应的控制子系统进行信息交互，另一网卡可与向上一层级进行通讯，两个网络各自独立。来自管控一体化系统的命令或者网络攻击不会通过接口计算机进入DCS等控制系统，从而保障DCS等控制系统的安全。
3 化工企业监控信息化系统（SIS）的设计及应用
3.1 生产数据的采集
系统的接口驱动特性是实时数据采集系统成功的一项重要因素，实时数据库软件支持多种接口通信协议，OPC协议是近几年在工业控制领域高速发展的通信协议，它已逐渐取代其它协议而成为工业标准。本次研究的综合利用化工企业监控信息系统（SIS）即采用OPC网络的 SyncMB Server作为接口软件。
在每套发电机机组DCS系统的控制网络上，配置具有OPC协议的通信设备，由该设备负责完成数据采集以及数据通信：
⑴数据采集：OPC通讯设备上的通讯软件负责数据的采集，不同的DCS系统可能采用不同的方法。
⑵数据通信：数据采集软件同时作为OPC Server对外发布数据。
实时数据库的接口软件SyncMB Server 作为OPC Client，与DCS控制网络中的OPC Server 通过OPC协议进行通讯，采集到的数据写入SIS的实时/历史数据库中。
3.2 实时监控与查询
SIS的实时流程监控功能可选用一种上位机组态软件对设定的流程图监控画面进行监控与数据处理，该组态软件应当有强大的组态图形库，方便生成各种内容丰富、界面友好的图形画面；可与多种数据库无缝连接，具有较强的通用性，且必须方便系统扩展。综合利用化工企业SIS所用的系统上位机组态软件允许通过Web浏览器访问，但不允许通过任何方法对控制系统进行任何操作。由于SIS系统接入了全厂各个DCS的实时数据，因此可以增加更多控制系统所没有的组合画面，以体现SIS系统的数据整合优势。
4、结束语
综上所述，化工企业监控信息化系统为化工企业提供了集生产管理、行政决策于一体的综合管控信息化平台，可有效的提高DCS的可靠性，保障企业保持最优经济运行，降低管理成本。通过对综合利用化工企业SIS设计及应用实践的研究，充分证明SIS在提升生产经营管控力度，促进降本增效，全面提高企业管理水平，提高企业核心竞争力所起到的重要作用，利用互联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清晰掌握生产流程、提高生产过程的可控性、减少人工干预、及时正确地采集生产过程数据，从而科学地制定生产计划，构建起高效节能、绿色环保的现代化化工企业。
参考文献：
[1]靳松.化工企业DCS与SIS一体化分析与探讨[J].山东化工，2016，45（17）：148+150.
[2]梁亚霖，程兴，陈备跃.丙烷脱氢装置DCS与SIS一体化设计[J].工业控制计算机，2015，28（11）：50-51+54.
[关键词]DCS 控制系统；故障维护；处理
中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0347-01
随着计算机应用的不断发展，以及化工企业分散控制系统（Distributed Control System， DCS）应用的日趋成熟，构建一套综合信息化管控系统，消除管控环节中的信息孤岛现象，变得可行且必须，化工企业监控信息化系统（Supervisory Information System， SIS）即是将企业分散管控系统（DCS）、企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，ERP）等应用系统进行有机的整合，形成集生产数据核算、负荷分配、经济分析等功能于一体的综合信息化管理平台。
1、监控信息化系统SIS与DCS控制系统
1.1DCS控制系统的结构
从系统结构上看，DCS可以分为过程级、操作级和管理级。过程级是DCS控制系统控制功能的主要实现部分，包括过程控制站、I/O单元和各种现场仪表。操作层负责系统的运行和配置，包括操作员站和工程师站，管理层是一个综合管理系统，是DCS的高级应用，是一个从企业生产控制到信息管理的综合系统。目前，在一般的工业应用中，它主要由过程级和操作级组成，在实际应用中，具有管理水平的DCS控制系统还比较少，特别是在一些涉及管理水平较低的中小型企业中。
过程级负责DCS控制系统功能的实现。过程控制站完成了DCS的控制决策。它是系统的执行单元。它由一个完整的计算机系统组成，包括电源、中央处理器、网络接口和输入输出模块。
操作层包括操作员站和工程师站。操作员站的功能是处理与系统运行有关的所有人机接口，工程师工作站负责DCS系统的离线配置、配置和在线监控、维护和维护。对于系统的配置和参数的设置，系统工程师都是通过工程师站进行的。
1.2DCS控制系统的特点
集散控制系统是集散控制系统。该系统的设计体现了分散控制、集中运行和集团化管理的基本思想。DCS控制系统配置灵活，配置方便。
1.2.1具有可靠性高的特点
DCS控制系统的控制功能分布在每台计算机上。每台计算机都有一个系统任务。这样，当任何一台计算机发生故障时，它不会对其他计算机产生重大影响，这种结构模式可以使用特殊的计算机来满足系统的要求，从而实现计算机在系统中的性能。提高了系统的可靠性。
1.2.2开放系统的特点
DCS控制系统采用标准化、模块化设计。系统中的独立计算机通过工业以太网进行通信。标准化、模块化设计使系统开放，每个子系统都可以方便地访问控制系统。它也可以随时卸载和退出系统网络。它不影响其他子系统或计算机，便于系统扩展和调整功能。
1.3监控信息化系统（SIS）的构建
厂级监控信息化系统由下而上分三个层级：现场控制层、信息化网络层、核心层。
现场控制层是SIS系统的最低层，包含生产现场的各分散控制系统，该层主要用于现场各系统信息的采集，其分散的信号及数据等信息通过各控制系統对应的数据接口机和物理隔离装置，经网络线路接入至信息化网络设备，进入信息化网络层。该层分散的控制系统分属网络的各个节点，每个节点的接口计算机都采用双网卡策略，一个网卡只与其对应的控制子系统进行信息交互，另一网卡可与向上一层级进行通讯，两个网络各自独立。来自管控一体化系统的命令或者网络攻击不会通过接口计算机进入DCS等控制系统，从而保障DCS等控制系统的安全。
2化工企业监控信息化系统（SIS）的构建
现场控制层是SIS系统的最低层，包含生产现场的各分散控制系统，该层主要用于现场各系统信息的采集，其分散的信号及数据等信息通过各控制系统对应的数据接口机和物理隔离装置，经网络线路接入至信息化网络设备，进入信息化网络层。该层分散的控制系统分属网络的各个节点，每个节点的接口计算机都采用双网卡策略，一个网卡只与其对应的控制子系统进行信息交互，另一网卡可与向上一层级进行通讯，两个网络各自独立。来自管控一体化系统的命令或者网络攻击不会通过接口计算机进入DCS等控制系统，从而保障DCS等控制系统的安全。
3 化工企业监控信息化系统（SIS）的设计及应用
3.1 生产数据的采集
系统的接口驱动特性是实时数据采集系统成功的一项重要因素，实时数据库软件支持多种接口通信协议，OPC协议是近几年在工业控制领域高速发展的通信协议，它已逐渐取代其它协议而成为工业标准。本次研究的综合利用化工企业监控信息系统（SIS）即采用OPC网络的 SyncMB Server作为接口软件。
在每套发电机机组DCS系统的控制网络上，配置具有OPC协议的通信设备，由该设备负责完成数据采集以及数据通信：
⑴数据采集：OPC通讯设备上的通讯软件负责数据的采集，不同的DCS系统可能采用不同的方法。
⑵数据通信：数据采集软件同时作为OPC Server对外发布数据。
实时数据库的接口软件SyncMB Server 作为OPC Client，与DCS控制网络中的OPC Server 通过OPC协议进行通讯，采集到的数据写入SIS的实时/历史数据库中。
3.2 实时监控与查询
SIS的实时流程监控功能可选用一种上位机组态软件对设定的流程图监控画面进行监控与数据处理，该组态软件应当有强大的组态图形库，方便生成各种内容丰富、界面友好的图形画面；可与多种数据库无缝连接，具有较强的通用性，且必须方便系统扩展。综合利用化工企业SIS所用的系统上位机组态软件允许通过Web浏览器访问，但不允许通过任何方法对控制系统进行任何操作。由于SIS系统接入了全厂各个DCS的实时数据，因此可以增加更多控制系统所没有的组合画面，以体现SIS系统的数据整合优势。
4、结束语
综上所述，化工企业监控信息化系统为化工企业提供了集生产管理、行政决策于一体的综合管控信息化平台，可有效的提高DCS的可靠性，保障企业保持最优经济运行，降低管理成本。通过对综合利用化工企业SIS设计及应用实践的研究，充分证明SIS在提升生产经营管控力度，促进降本增效，全面提高企业管理水平，提高企业核心竞争力所起到的重要作用，利用互联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清晰掌握生产流程、提高生产过程的可控性、减少人工干预、及时正确地采集生产过程数据，从而科学地制定生产计划，构建起高效节能、绿色环保的现代化化工企业。
参考文献：
[1]靳松.化工企业DCS与SIS一体化分析与探讨[J].山东化工，2016，45（17）：148+150.
[2]梁亚霖，程兴，陈备跃.丙烷脱氢装置DCS与SIS一体化设计[J].工业控制计算机，2015，28（11）：50-51+54.