CS3000在焦爐DCS控制系統的應用

何緒寧 湯建英

摘要：我國的經濟社會不斷發展，科學技術水平不斷提升。隨著科學技術的突飛猛進，各行業朝著現代化、自動化、智能化的方向發展。將現代技術應用在焦化作業中，可以提升工作效率，優化人力物力資源配置，促進鋼鐵企業的可持續發展。本文將以CS3000為例，具體探討CS3000在焦爐DCS控制系統中的應用，希望能為相關人士提供一些參考。

關鍵詞：CS3000；焦爐DCS控制系統；應用

進入新世紀以來，我國的市場經濟持續繁榮，鋼鐵企業也進入了快速發展階段。在鋼鐵企業當中，焦化廠承擔著重要的作業職能，可以為鋼鐵提供充足的動力。焦爐是焦化廠的重要生產工具，提高焦爐的生產效率，可以促進焦化廠的生產，推動鋼鐵企業的平穩運行。CS3000是最新的控制設備，為了實現上述的發展目標，將CS3000應用在焦爐DCS控制系統中勢在必行。

1 焦爐作業概述

在鋼鐵企業中，焦化廠承擔著重要的工作職能，而焦爐是焦化廠中的主要工具。焦化廠的基本任務是從煤塔中獲取煤炭資源，然后將煤炭資源運送到叫焦化廠的加熱區域，在計算煤炭總量之后，進行荒煤氣的生產。在高溫作用下，煤炭資源會蒸餾出氣體，對氣體進行提純，可以生成荒煤氣[1]。

在荒煤氣生成的過程中，需要對煤炭進行加熱，目前我國常用的煤炭加熱方式有兩種，第一種是焦爐加熱方式，第二種是混合加熱方式。上述兩種加熱方式雖然不同，但是都可以實現自動加熱，生成高溫的荒煤氣。在生成荒煤氣之后，需要對荒煤氣進行提取，轉移到地下室中。燃燒裝置位于地下室中央，將荒煤氣注入到地下室的燃燒裝置中，荒煤氣會在氧氣作用下迅速燃燒起來，為焦化廠提供動力支持。在燃燒之后，地下室會存在一部分廢氣，為了避免出現污染問題，需要應用煙道將廢氣排出。

2 CS3000概述

CS3000是我國的重要生產控制系統，也是現代技術的重要成果。CS3000是一個靈活的系統結構，其適用的范圍非常廣泛。具體來說，CS3000包括以下幾個特征：第一，CS3000具有開放性的特征，CS3000可以實現不同通信模塊的交互。CS3000以計算機技術作為基礎，在應用的過程中需要連接無線網絡。在無線網絡的支持下，其他通信網絡可以獲取CS3000系統中的數據，實現信息的共享和交互。第二，CS3000具有安全可靠性的特征。CS3000在運作時采用了冗余技術，在出現事故時可以發出電子信號，起到預警作用。第三，CS3000具有低能耗性，CS3000系統空間較小，其所耗費的能量也相應較小。第四，CS3000具有抵抗性，CS3000系統有完備的加密電路，當受到外界干擾時，會自動發揮分控沖擊功能。第五，CS3000具有通用的計算機功能。計算機的功能包括計算功能、監測功能、自動操作功能、下載功能、安裝功能等等，而CS3000全部擁有上述功能。

3 CS3000在焦爐DCS控制系統中的應用

3.1 模塊設計

首先，在將CS3000應用在焦爐DCS控制系統中時，應該進行模塊設計。在焦化廠運作的過程中，需要對煤炭進行加熱。煤炭加熱的方法有兩種，而綜合加熱方法是最常用的加熱方法之一。綜合加熱方法是指焦爐加熱和高爐加熱的混合方法，為了提高荒煤氣的轉換效率，需要對主要功能模塊進行科學設計[2]。

第一，焦化廠應該構建流量監測模塊。在焦化廠中有不同的焦爐設備，不同焦爐設備的規模不同，其所生成的氣體流量也不盡相同。為了對荒煤氣的流量進行控制，需要形成具體的監測模塊，探測荒煤氣的溫度、體積等等，并在管道流量失衡時提供氣體補償。

第二，焦化廠應該構建荒煤氣控制模塊。在焦化廠中有許多電路，回路的輸出量直接關系著調節閥的基本方位。在應用回路進行調節閥控制時，經常會出現控制偏差。為了提高控制的精確程度，應該進行數學計算，制定回路控制的規則，同時得到控制比例系數和常數。在控制回路中，控制常數是控制回路的輸出量，比例系數是控制回路的控制速度，當計算出二者的值后，可以提高焦化廠系統的運轉效率。

第三，焦化廠應該構建PID模塊。一些CS3000系統中自帶PID模塊，PID模塊可以自動進行荒煤氣的補償和截流。在控制調節閥的過程中，經常會出現故障問題，加大工作人員的安全風險，為了對調節閥進行精準定位，保障工作人員的人身安全，應該利用PID形成自動控制程序。

3.2 功能控制

其次，在將CS3000應用在焦爐DCS控制系統中時，應該進行功能控制。混合加熱方式是焦化廠煤炭加熱的常用方式。在進行煤炭加熱的過程中，需要以下幾種設備：第一是控制機設備、第二是流量監測器設備、第三是加熱設備。在實際的加熱過程中，混合加熱設備的荒煤氣流量存在一定的相互關系，為了提高DCS控制系統的運轉效率，需要把握不同設備的程序功能，對混合加熱設備的荒煤氣流量比值進行控制。

第一，焦化廠應該采用數學方法，對荒煤氣的流量進行計算。在監測過程中，工作人員需要采用紅外線加熱技術，對荒煤氣的生產流程進行動態監控，形成立體圖示。同時，工作人員應該應用流量檢測器設備，測算不同焦爐設備的荒煤氣流量，得到二者的比值。

第二，焦化廠應該進行安全防護。混合加熱設備的混合氣體溫度比較高，一旦荒煤氣的壓力降低，就會存在保障隱患，使工作人員承擔巨大的安全風險。為了避免出現重大安全事故，工作人員需應用控制機設備，對氣壓值進行控制，推動焦化廠的正常運轉。

4 結論

綜上所述，為了促進鋼鐵工業焦爐生產效率，就應將CS3000更加靈活的應用焦爐控制系統中去。

參考文獻：

[1]李奇峰，韓義民.MACSV DCS控制系統在焦爐煤氣制甲醇項目中的應用[J].化工自動化及儀表，2011，（12）：15391543.

[2]朱英華，蘇躍華，王曉云.萊鋼焦爐鼓風機DCS自動控制系統的開發與應用[J].科技信息，2011，（06）：369+371.

作者簡介：何緒寧（1988），男，四川內江人，本科，助理工程師，研究方向：自動化技術。