仪表自控率全称为仪表自动控制率，主要反应装置中自动控制回路投用比例，其中自动控制回路通常是指PID调节控制回路，也包括串级、比例、分程等特殊调节回路。仪表自控率是化工生产中仪表设备维护重要指标之一，这个指标的高低直接反应化工装置自动化程度的高低，同时对化工操作人员劳动强度，操作的平稳性和产品质量都会有影响。但有些自动控制回路是否投自动还要看工艺生产过程所处的阶段，去掉这些因素的影响，就能直接反应仪表设备维护水平。一直以来，仪表自控率都是由仪表管理人员进行统计上报，其准确性难于保证，统计上报的数据只能静态反应某一时间的控制回路投用状况，不能动态真实反应每一时刻的情况。目前许多公司在寻求解决统计上报数据不准确的方法，本文分享利用DCS自动统计仪表自控率的可行方法。
1、仪表自控率计算方法和准备在DCS上实现的功能
①仪表自控率计算公式：
②准备使用DCS系统组态软件实现仪表自控率瞬时值、日平均值、月平均值实时统计显示，并有可追溯性的查询功能，瞬时值按照每2h间隔取一个值然后平均得到日平均值，连续30d的日平均值再平均得到月平均值，月平均值作为上报工厂、公司的数据。
2、DCS实现仪表自控率自动统计的方法
①瞬时值统计方法
◆ 排除非仪表原因停用控制回路
为了把因工艺原因停用的回路排除掉，对装置按照单元划分，如果装置开车时所有回路都使用、停车时所有回路都不用的情况就按1个单元来算。如果装置分成几条线来生产，或者有些部分根据装置生产所处阶段不同，一些回路将取消使用，这样可以把装置按单元来分，使用工艺参数，如流量、温度等参数确定某一单元是否处于开车阶段，是否对这部分回路进行统计，如使用TICA-210V-201出口温度判断硫酸装置是否开车，≥950℃则认为装置处于开车状态进行正常回路统计，≤950℃则认为装置处于未正常开车阶段，对这部分回路不进行统计。
◆ 统计实现方法
使用计算功能块CALCU的条件判断语句确定某一控制回路是否投自动，判断语句如下：
ALIASA1{TICA-201.MODE.AUT}
ALIASA2{TICA-202.MODE.AUT}
ALIASA3{TICA-203.MODE.AUT}
CPV=0
IF（A1==1）CPV=CPV+1
IF（A2==1）CPV=CPV+1
IF（A3==1）CPV=CPV+1
计算运行效果见图1。
规划每个CALCU块处理8块仪表，可以判断8个回路的操作模式，计算出状态为自动模式的仪表的总数。再把CALCU的输出端(TOTAL.CPV)连接汇总用CALCU块的输入端，对多个CALCU的计算结果进行累加，通过使用多个CALCU块就可以对各单元已投自动的控制回路的数量进行统计，见图2。最后使用单独的CALCU块，把正常开车状态的单元中所有投自动的回路数量，除以非仪表原因停用的控制回路总数，即可得到仪表自控率瞬时值。
图2 已投自动的控制回路累加
②日、月平均值统计方法
根据横河DCS系统的特点及工艺要求，利用系统中的SFC块，加上写代码的方式完成。SFC块本身在FCS中，只要有空余时间就会连续运行，会影响程序计算精度。因此程序代码在设计时要严格限定在每天运行1次。
运行代码思路：通过代码获取当前天数和月数；根据天数是否发生变化，确定程序是否运行；如果天数与上次运行时不一致，则进行1次计算。统计所有的自动模式平均值，存入1个31位的变量组(保存每天自控率平均值)；判断当前月数，如果月数与上次检查不一致，则进行1次计算。统计结果放入1个12位的变量组(保存每个月的自控率平均值)，这样就完成了每日/每月的自控率计算。
③DCS实现仪表自控率画面显示
把所有控制回路按位号分单元集中到一页显示，使用颜色变化来区分控制回路是处于手动模式还是自动模式，例如使用绿色代表自动使用红色代表手动，并在每一位号处增加仪表回路面板调用动态，可便于进行检查操作模式和调整参数。在画面显示仪表自控率的瞬时值、上一天的日平均值、上个月的月平均值。同时可以把各单元开停车状态和各单元投自动回路统计数分别进行显示。
3、DCS实现仪表自控率自动统计应用中应注意的问题
在做瞬时值计算统计时，要避免在所有单元停车情况下出现控制回路为0情况，形成0做除数导致计算出错，要使用判断语句进行判断排除，这种情况可视为全部回路因工艺原因停用，仪表自控率为100%。
在DCS实现仪表自控率自动统计显示功能，解决了仪表自控率统计上报不准确问题，为公司、工厂考核仪表维护水平和装置自动化水平提供了有力依据，并且有可追溯性。
作者：阮晓英、阮洋
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