粘膠短纖維工序中DCS控制系統分析

商艷國（唐山三友遠達纖維有限公司，河北　唐山　063305）

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粘膠短纖維工序中DCS控制系統分析

商艷國
（唐山三友遠達纖維有限公司，河北唐山063305）

摘要：隨著我國生產力的不斷發展及自動化技術水平的不斷提高，目前的化工企業在粘膠纖維生產中都采用了DCS控制系統，一方面節約了生產成本，另一方面提高了企業經濟效益和社會效益。本文分析了DCS控制系統核心的框架結構及功能和相關要求，以供參考。

關鍵詞：粘膠纖維工序；DCS控制系統；系統分析

在化工企業粘膠纖維生產中DCS控制系統技術的應用現在已經比較成熟。源自它自動化程度高，為企業提供準確、及時的數據，為穩定生產、工藝尋優、合理利用能源和降低生產成本提供了手段。據不完全統計，整個系統通過自動化控制完成對粘膠短纖維的產品一等品率達到95%以上。

1 DCS控制系統

DCS的骨架系統可以說就是計算機網絡，其次才是連接在網絡上的三類節點—面向被控過程現場的現場I/O控制站、面向操作人員的操作員站和面向DCS監督管理人員的工程師站等，具體如圖1所示。從圖1可以看出，它可以分為若干個服務器，操作員站、工程師站及現場控制站、系統工作站等。操作員站提供的是供運行人員進行操作的操作平臺，它是確保系統各功能充分發揮和利用，主要完成像報警的顯示和確認，報表或事故順序的打印等。工程師站是每個技術員生產和修改應用系統的平臺，它的主要功能體現在控制回路生產某系統的4個控制回路，完成某個系統中的原理圖，報警圖等的系統模擬效果，還可以完成系統的配置組態，應用系統的生成等。另外一方面還可以編譯和下裝各種應用軟件和數據庫。現場控制站是完成對過程現場I/O處理的直接數字控制器（DDC），它對現場發生的過程量作數字采集和存貯，并通過網絡向上傳送，同時本身也完成局部的閉環控制與順序控制。它一般是由主控制卡，數據轉發卡和I/O卡件等組成，為了增加系統的可靠性我們一方面也對控制站的主控制卡，數據轉發卡進行冗余配置，控制回路的I/O卡件同樣地我們也采用冗余配置。而所謂的I/O控制站。在實際控制應用中像模擬量、脈沖量等它們這些的輸入輸出及相關信號的采集轉換和處理都是由I/O控制站來完成的。實時數據庫。它是DCS控制系統最基本的信息資源，這些實時數據由實時數據庫存儲和管理。在DCS中，建立和修改實時數據庫記錄比較常用的方法是通用數據庫工具軟件生成數據庫文件，系統直接利用這種數據格式進行管理或采用某種方法將生成的數據文件轉換為DCS所要求的格式。報表的生成。一般來說，不同的DCS在報表打印功能方面存在較大的差異，所以操作員在進行報表打印時候只能通過組態軟件中的報表生成部分進行組態。

2 控制系統的功能和相關要求

在實際生產中，控制系統的功能一般體現在以下幾個方面：DCS控制系統主要涵蓋原液車間的制膠工藝自動化控制、紡絲車間的紡絲生產工藝的自動化控制和三廢治理或回收的自動化控制。另外對原液車間工藝主要實現控制包括：實現喂粕速度、浸漬桶液位、溫度的調節控制。對黃化機能夠實現復雜的邏輯控制，對KKF濾機過膠量進行優化控制等。對紡絲車間工藝主要實現了精練機的糾偏、速度同步控制；紡絲產量速度控制。完成了信號處理和傳遞、信號接收和顯示、報表生產和歷史數據存儲、打印和報警等功能。同時，這個系統對三廢治理或回收工藝實現自動化控制，使整個生產流程安全環保清潔，生產企業有效的實現了良好的經濟和社會效益，深受好評和信賴。它的多功能站在工作中既可以作為操作站使用也可以作為工程師站使用。一般地工程師站設有相應的組態平臺和系統維護工具。操作人員完成生產過程中的監控管理。另外多功能站和操作站的硬件組成完全一樣，包括像標準畫面組態、流程圖、報表、語音報警及小組設置等部分。在控制站完成的整個過程中都能實時做到監控效果，并有主控制卡和數據轉發卡等單元組成。控制站的多種卡件均可實現冗余配置。為了增加系統的可靠性，有時候需要對主控制卡，數據轉發卡進行必要的冗余配置，控制回路的I/O卡件也需要冗余配置。另外，各操作站之間的設備要通過標準的以太網連接，需要注意的是這個網絡要進行必要的處理，那就是冗余設計。同時對那些重要部位的模塊，控制器及電源等也要進行冗余配置。同時系統在浸壓粉和熟成工序環節匯總要設立獨立的操作站，同時還要保障每個操作站要負責獨自的維護。另外它的總操作站要有開發和運行軟件功能，其余的要有相應的運行功能，軟件要采用性能價格比較高的軟件。在組態應用程序上，過程變量的零點，量程等限設定，控制回路組態，在組態下載，組態在線修改等。除此之外，對于DCS控制系統本身的各種故障，操作或DCS維護人員可根據操作畫面綜合信息欄內的系統報警指示燈狀態進行判斷。該指示燈正常時為綠色，一旦注意到該指示燈以紅色閃爍就可以利用故障診斷畫面進行故障分析和排除。

結語

根據上面的闡述，我們得知DCS控制系統它是以微處理機為基礎，以操作和管理集中為特性，集先進的計算機技術、CRT技術和控制技術于一體的新型控制系統。隨著現代計算機和通訊網絡技術的高速發展，DCS控制系統正向著多元化、開放化及集成管理方向發展，使那些不同型號的DCS可以互連，并進行數據交換，實現實時數據上網，成為過程工業自動控制的主流。

參考文獻

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[3]化工生產中的DCS及PLC控制系統分析[J].中國化工貿易，2015（02）.

中圖分類號：TP273

文獻標識碼：A