DCS控制系統(tǒng)在纖維生產(chǎn)中的應(yīng)用

李東光

摘 要：目前，在化工企業(yè)生產(chǎn)中采用一種先進(jìn)的集散控制系統(tǒng)，也就是我們常說(shuō)的DCS就可以完成粘膠纖維的生產(chǎn)。在生產(chǎn)中可以為企業(yè)提供準(zhǔn)確及時(shí)的數(shù)據(jù)，確保生產(chǎn)效率的提高。本文對(duì)DCS控制系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)的功能做了分析介紹，結(jié)合實(shí)際闡述了DCS控制系統(tǒng)在纖維生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)DCS；纖維生產(chǎn)；生產(chǎn)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TQ341.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化纖行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛。在工作中它主要是實(shí)現(xiàn)原液車間的制膠工藝自動(dòng)化控制、斷絲車間的紡絲生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化控制和三廢治理或回收的自動(dòng)化控制。所以，一方面來(lái)說(shuō)它的自動(dòng)化程度高，可以為化工企業(yè)在生產(chǎn)中提供數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率是很高的，在工藝上面成熟，減少了能耗，壓縮了成本，滿足了生產(chǎn)的需要。另一方面，這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)化控制完成對(duì)粘膠短纖維的產(chǎn)品一等品率達(dá)到95%以上。同時(shí)還符合了中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部《粘膠纖維行業(yè)準(zhǔn)入條件》對(duì)粘膠纖維工藝控制應(yīng)全線采用DCS集散式自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求。所以在這種情況下現(xiàn)在諸多的化纖企業(yè)都采取了DCS來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

1 DCS控制系統(tǒng)的組成

一般來(lái)說(shuō)，DCS控制系統(tǒng)是由四部分組合而成的。

第一部分是現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)。它的作用是可以及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)處理，好了后再給CRT操作站選擇進(jìn)行下一步工序，達(dá)到監(jiān)視并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。處理的這一工程我們可以成為非控變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理。

第二部分是過(guò)程控制級(jí)。這是整個(gè)DCS的核心部分。整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)要靠他來(lái)實(shí)現(xiàn)。在工作中它是按照具體的施工工藝將結(jié)果發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

第三個(gè)部分是過(guò)程管理級(jí)。這個(gè)級(jí)別是操作人員和DCS的交換信息平臺(tái)，操作員可以通過(guò)屏幕了解生產(chǎn)車間的情況及動(dòng)態(tài)。

第四部分是經(jīng)營(yíng)管理級(jí)。它是把通信接口與數(shù)據(jù)通路進(jìn)行連接，再通過(guò)監(jiān)視系統(tǒng)來(lái)管理控制。它可以有效幫助操作員進(jìn)行決策，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。具體每部分之間的工作關(guān)系如圖1所示。

2 DCS控制系統(tǒng)的功能

DCS控制系統(tǒng)的功能主要是控制喂粕速度、浸漬桶液位、溫度調(diào)節(jié)，也可以將黃化機(jī)、KK濾機(jī)過(guò)膠量等機(jī)器控制實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。除此之外，也可以實(shí)現(xiàn)短絲車間紡絲的產(chǎn)量及速度控制。另外像信號(hào)的處理傳遞，報(bào)表的生產(chǎn)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、打印等也可以加以實(shí)現(xiàn)。

3 DCS控制系統(tǒng)在纖維生產(chǎn)中設(shè)置

DCS控制系統(tǒng)在粘膠纖維生產(chǎn)中的工藝一般可以分為：原液車間工藝和紡絲車間工藝和三廢治理或回收工藝。這其中原液車間工藝劃分為浸壓粉、黃化和熟成三個(gè)工序。我們還要保障浸壓粉和熟成這兩個(gè)工序能夠?qū)崿F(xiàn)有獨(dú)立的操作站，這樣做的目的是在生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立化，但是需要注意的是不能彼此影響。在保障獨(dú)立的同時(shí)還要有一個(gè)總體的操作站，這就是黃化工序環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)程序要自動(dòng)控制，黃化機(jī)要有泄壓設(shè)施等安全裝置。這樣在工作的時(shí)候才能確保它相應(yīng)的操作站享有優(yōu)先權(quán)。

這兩個(gè)關(guān)系處理好了，就要尋找一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連接。在連接的時(shí)候我們要進(jìn)行相應(yīng)的冗余設(shè)計(jì)目的是確保可靠性，并對(duì)主要的控制器、電源要進(jìn)行冗余配置，以保證各工序生產(chǎn)過(guò)程的可靠性。更要保證堿纖維素老成的溫度和時(shí)間穩(wěn)定，同時(shí)采用科技領(lǐng)先的連續(xù)浸漬壓榨粉碎聯(lián)合機(jī)進(jìn)行，主要目的是能夠?qū)崿F(xiàn)完成自動(dòng)配料、加料，要保障合格率。

在系統(tǒng)的主要配置上，要由多功能站、5個(gè)操作站和控制站等部分組成。其中多功能站既可滿足操作站使用也可滿足工程師站使用。

在控制站方面，要完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，由主控制卡、供電單元等組成。其中，控制站里面的卡件都可以配有冗余配置。

在工程組態(tài)上主要是有主機(jī)設(shè)置、操作站組態(tài)組成。工程組態(tài)還可以進(jìn)行組態(tài)的下載和運(yùn)行維護(hù)等。在主機(jī)設(shè)置方面我們要對(duì)系統(tǒng)里面的主控制卡、操作站等進(jìn)行一定的組態(tài)。

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)實(shí)踐分析，DCS在實(shí)際應(yīng)用中提高了操作平穩(wěn)度和精確度，技術(shù)成熟，控制性能好，在企業(yè)中深受大家的歡迎。該技術(shù)能較好地反映出整個(gè)生產(chǎn)線的動(dòng)態(tài)特征，符合了實(shí)際生產(chǎn)需求，滿足了生產(chǎn)需要。另外，DCS系統(tǒng)還將生產(chǎn)過(guò)程中的信息集中起來(lái)存儲(chǔ)于它的數(shù)據(jù)庫(kù)中，再利用通信網(wǎng)絡(luò)向上傳遞，這樣做保障了系統(tǒng)的分散度，提高了可靠性。

綜上所述，文章分析認(rèn)為隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，DCS系統(tǒng)也會(huì)有所發(fā)展變化，會(huì)隨著向集成化、開(kāi)放化、智能化等方向不斷發(fā)展。同時(shí)，還可能向新一代的DCS方向發(fā)展。比如說(shuō)，與MAP/TOP或Ethernet接口和支持現(xiàn)場(chǎng)總線等發(fā)展，這樣就會(huì)使通信系統(tǒng)和管理信息更加開(kāi)放，管理也更加密切。

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