化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的運用分析

單玉柱+胡海東

摘要：DCS技術與化工生產(chǎn)的相互結合有利于消除化工運行中的各種故障，同時也在最大限度內改進了各項系統(tǒng)性能，進而保持了化工生產(chǎn)流程的持續(xù)性與安全性。

關鍵詞：化工生產(chǎn)；DCS控制系統(tǒng)；具體運用

中圖分類號：TQ056 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0021-01

DCS運用于現(xiàn)階段的化工生產(chǎn)中，有利于隨時調控各個生產(chǎn)流程，在輸入?yún)?shù)的前提下得出精確的系統(tǒng)運行狀態(tài)[1]。

1 DCS的基本原理及其特征

DCS指的是分布式控制系統(tǒng)或者分散控制系統(tǒng)，此種系統(tǒng)建立于微處理器的前提下，因此構成了儀表控制的新型系統(tǒng)。在系統(tǒng)設計的全過程中，綜合運用了集中操作顯示、分散控制功能、綜合協(xié)調以及分而自治的基本設計準則，在此基礎上構建了多層次的儀表控制[2]。可見，DCS本身具備管理集中與控制分散的基本特征，通過運用分級多層的設計模式來實現(xiàn)合作自治的目標。DCS系統(tǒng)具備如下的典型特征：

首先是強大的控制性能。從系統(tǒng)構成來講，DCS具體涉及到硬件設備、軟件控制以及信息傳輸，通過運用有機控制的模式來集中監(jiān)管離散環(huán)境，進而全面優(yōu)化了與之有關的各個生產(chǎn)流程。在這其中，硬件與電路系統(tǒng)都能用來實現(xiàn)全方位的控制與處理，在此基礎上優(yōu)化了多變量[3]。在某些情況下，DCS還會涉及到單回路控制，對此能夠靈活調節(jié)并且選取某些程序。

其次是更強的安全性與靈活性。在人機交互的配合下，DCS設有多種多樣的控制模式，而與之相應的趨勢圖與流程圖也體現(xiàn)為靈活性[4]。作為監(jiān)控中心而言，在各個時間段都能調整各項關聯(lián)參數(shù)以及關聯(lián)設備。技術人員有必要密切關注參數(shù)與圖表，因地制宜調整其中涉及到的參數(shù)或者回路。在遠程操控的配合下，推行實時性的生產(chǎn)控制與生產(chǎn)監(jiān)管。針對特定類型的安全故障，可以實現(xiàn)全方位的優(yōu)化診斷，從而在最短的時間段里恢復正常的系統(tǒng)運轉。

第三是便捷的操作控制。在各個時間段，DCS針對運行中的化工系統(tǒng)都能予以精確的顯示。這是由于I/O模式更加便于收集實時性的控制點信息，從而密切結合了畫面、聲音與數(shù)據(jù)。從操作站的角度來看，上述信息都能實現(xiàn)精確的顯示。外界環(huán)境如果產(chǎn)生了相應的轉變，那么還需因地制宜調整液位參數(shù)、流量、壓力以及系統(tǒng)溫度[5]。一旦察覺到某些故障隱患，系統(tǒng)就能立即予以報警。在自動報警的配合下，密切監(jiān)控開關量與模擬量等各項要素，進而在最大限度內消除過大的損失。

2 具體的生產(chǎn)運用

2.1 整體的控制結構

從本質來講，DCS應當屬于可控網(wǎng)絡中的典型，在這之中包含了服務器、工作站、其他儀器與設備等，DCS整體上涉及到3個層次的基本結構。在分散控制的新模式下，針對各個生產(chǎn)流程中的化工設備都能予以全方位的監(jiān)測。過程控制本身具備分散性的特征，其中關鍵在于采集生產(chǎn)對象與控制對象的信息；在獲得精確信息的前提下，再將其傳輸至上層系統(tǒng)。可見，系統(tǒng)監(jiān)控的全過程都會涉及到采集方式、執(zhí)行順序與閉環(huán)調節(jié)[6]。

除此，如果涉及到集中式的監(jiān)控操作，那么有必要將其分配給中間層。通常情況下，集中監(jiān)控本身具有面向整個生產(chǎn)流程的特征，針對上級數(shù)據(jù)應當予以精確化的處理。從系統(tǒng)操控的角度來講，中間層占據(jù)了很關鍵的位置。系統(tǒng)管理層構成了DCS中的最高層，針對各個時間段的生產(chǎn)流程都能予以精確控制，在此基礎上再去分析信息、匯總信息并且完成存檔操作。通過運用上述的操作過程，就能提升化工生產(chǎn)的整體水準[7]。

2.2 分層進行控制

DCS包含了信息管理層、控制站與過程層等關鍵部分。具體來講，信息管理層連接于整個網(wǎng)絡，針對其中涉及到的運行參數(shù)進行了全面匯總。在整個的化工生產(chǎn)中，信息管理層一般來講都能實現(xiàn)精確的調度指令，其中涉及到多種多樣的調度信息。監(jiān)控網(wǎng)絡包含了控制站與操作站，對于各個時間段收集得到的實時性信息都能予以相應的轉換，確保將其轉換成直觀性更強的圖像。在操作站中可以輸入設備壓力、產(chǎn)品溫度以及流量等要素[8]。一旦發(fā)現(xiàn)故障，則有必要在最短的時間段里迅速進行解決。

2.3 系統(tǒng)反應器

DCS系統(tǒng)如果要運用于現(xiàn)階段的化工生產(chǎn)，那么不能缺少反應器作為支持。這是因為反應器本身具備相應的控制性能。除了溫度控制之外，反應器還能精確控制其他的各項要素，其中涉及到系統(tǒng)壓力、反應溫度及其他要素。在采集或者分析相應的溫度信息時，應當密切關注反應器的各項相關處理，避免反應器表現(xiàn)為迅速升溫的狀態(tài)。在多數(shù)情況下，反應器的端口可以流入原料，上述過程通常都會涉及到反應溫度、流量與流速等。如果能夠將其控制于最穩(wěn)定的狀態(tài)中，那么有助于實現(xiàn)后期的精確測量[9]。

化工生產(chǎn)通常都會包括出料過程以及進料過程，上述二者之間具備特定的關聯(lián)，對此可以運用液位控制的模式。通過運用連鎖控制的方式，對于其中的各項設備提供了全方位的保護，以防損毀某些設備。在解除系統(tǒng)警報的狀況下，系統(tǒng)反應器就可以正常完成上述的進料處理以及出料處理，對于正常的運轉狀態(tài)進行恢復。

3 結語

近些年以來，DCS正在廣泛運用于多樣化的化工生產(chǎn)，與之相應的化工控制模式也變得更加多樣[10]。與傳統(tǒng)的化工控制相比來看，建立于DCS技術前提下的生產(chǎn)控制具備更顯著的實效性，同時也有助于消除其中潛在的安全漏洞。未來在實踐中，技術人員還需不斷的摸索，因地制宜運用DCS的系統(tǒng)控制方式，服務于化工生產(chǎn)綜合實效的提升。

參考文獻

[1]劉芬.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應用[J].化工管理，2014，（06）：61-62.

[2]郝書茂.淺析化工生產(chǎn)中DCS自動控制的應用[J].企業(yè)技術開發(fā)，2014，（03）：82-83.

[3]葉宛麗.化工生產(chǎn)操作控制中DCS的應用[J].電子測試，2013，（10）：86-87.

[4]崔玉洪.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的運用分析[J].科技創(chuàng)新導報，2013，（15）：117.

[5]郝雨.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的運用[J].山東工業(yè)技術，2017，（01）：27.

[6]申春強.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應用[J].機械管理開發(fā)，2016，（08）：116-118.

[7]姚勇濤.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應用[J].化工管理，2015，（11）：182.

[8]黃艷，范鳳艷.DCS控制化工生產(chǎn)裝置在實訓教學中的運用[J].廣州化工，2015，（15）：248-249.

[9]周建祥.化工生產(chǎn)操作控制中DCS的應用[J].科技展望，2016，（19）：64.

[10]孫永.淺析DCS控制系統(tǒng)在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的應用及維護[J].中國石油和化工標準與質量，2011，（10）：256.endprint