探索DCS控制系統在煤化工企業生產中的應用及維護

摘 要 煤化工企業在我國經濟發展的過程中起到了重要的作用，隨著科學技術的不斷發展，目前DCS控制系統已經在煤化工企業中得到廣泛應用。基于此本文介紹了DCS控制系統在煤化工企業生產中的應用，并分析了DCS控制系統在煤化工企業生產中的日常維護、預防維護以及故障診斷和處理措施。

關鍵詞 DCS控制系統;煤化工企業;系統維護

引言

作為一種能夠實現集中管理以及分散控制的系統，DCS的功能和作用不斷被完善，在煤化工企業生產過程中的應用日漸深入，與此同時該系統在通信以及安全方面的問題逐漸凸顯。因此，需要不斷加強對于該系統的應用分析，加強對分散控制系統的維護，以確保其能夠正常工作，為煤化工生產提供保障。

1 DCS控制系統在煤化工企業生產中的應用

在現代煤化工發展中，已由傳統的煤制蘭炭轉變為煤制油（直接或間接液化），煤制甲醇、二甲醚、烯烴和煤制天然氣等方面。煤化工的多聯產方案：煤-電-氣多聯產工藝、煤-氣-話多聯產工藝、煤-焦-油多聯產工藝中儀器、儀表自動化都扮演著重要角色[1]。以煤制乙炔氣生成聚合物為例，整個過程大體上可以分為兩個步驟，第一個步驟是反應階段，第二個步驟是合成階段。整個過程是先在反應塔中進行反應，通過媒介將乙炔轉化成為聚合體的形式，然后再經過一系列的處理，例如洗滌、冷卻、加壓等，再將產物放在吸收塔中，通過吸收劑將混合氣體吸收進來，直至成為飽和的溶液，然后再將該溶液放到解析精餾塔中，最后形成滿足生產需求的產物。在整個反應、合成過程中，儀器、儀表自動化集中控制，精準調節，提高運行質量，保障安全運行，是現代煤化工的重要組成部分。DCS控制系統在煤化工企業生產中的應用，與傳統生產方式相比主要有以下兩個方面的優勢。一方面，煤化工在生產過程中存在一定危險，而儀器、儀表自動化控制系統在穩定性方面十分可靠，因此能夠有效降低生產過程中的安全隱患。另一方面，煤化工的生產過程較為復雜，且在生產的過程中，對操作控制的水平有一定要求，傳統通過數顯表操作的生產方法，不僅消耗人力、效率較低，而且對于工作人員的要求也比較高。但是DCS控制系統的應用，是通過集中管理、分散控制的形式進行生產作業的，通過把過程控制、監視、信息管理有機地結合在一起，實現比例、串級、分程等自動化控制，實現生產的穩定性、操作的精準度、運行的可靠性。因此有效降低了煤化工生產的難度，提高了生產過程的安全性，通過集中控制能夠有效提升工作效率，降低人力成本，有效提升工作的質量以及效率[2]。

2 DCS控制系統在煤化工企業生產中的維護

（1）日常維護。在煤化工企業中，DCS控制系統的正常穩定運行對于煤化工生產有著直接的影響，因此在使用分散控制系統的時候，需要重視對該系統的日常維護，為系統的正常運行提供良好保障。對于DCS控制系統的日常維護主要從以下幾個方面入手：第一，建立完善的分散控制系統管理和操作制度，提升該系統操作和使用的規范性，提高系統管理工作的科學合理;第二，環境溫度控制，由于煤化工技術具備一定的特殊性，因此煤化工企業在應用分散控制系統的過程中，需要對該系統所處的環境溫度進行控制，確保系統能夠正常運行，溫度變化的幅度應在±5℃之內;第三，除塵管理，DCS控制系統屬于高新控制設備，因此考慮到煤化工技術特點，在生產作業的過程中一定會產生粉塵等，因此需要在日常維護管理工作中著重對分散控制系統的除塵維護，除了要采取一定的防塵措施之外，還需要定期對控制室以及系統進行清理，盡量避免灰塵干擾導致系統失效甚至崩潰;第四，其他維護，在DCS控制系統的日常維護過程中，還需要將該系統自身電阻控制在4歐姆以內，另外需要對系統采取一定的屏蔽以及防靜電措施，確保系統的通信不受干擾，與此同時，為了確保系統運行的安全性，還需要將系統遠離大功率設備以及電動工具。

（2）預防維護。預防維護是指對DCS控制系統可能會發生的問題采取一定的檢測和預防措施，例如，系統的通信網絡以及電源供電穩定性等。隨著DCS控制系統應用的逐漸深入，其通信量也在不斷增加，一旦出現通信問題，可能會引起信息傳輸的可靠性、穩定性和及時性，嚴重情況下甚至會導致安全問題，損壞系統，給煤化工企業帶來經濟損失。因此需要重視對于通信網絡的檢測和維護，可以定期對DCS系統進行升級或者擴容，確保數據傳輸的有效性。另外，為了提高系統運行的安全性，需要定期地對系統進行檢修，一旦處理器出現異常情況需要采取合理的應對措施，酌情更換或者維修。

（3）故障診斷和處理。在應用DCS控制系統的過程中，即便進行良好的日常維護和管理工作，系統也難免會出現故障。首先，當工作人員發現系統故障之后，需要立即上報，并將故障信息準確告知維修人員。與此同時，工作人員初步對故障進行判斷，是系統原因還是人為原因導致的故障，如果是人為原因，如數據輸入失誤等引起的故障則需要馬上進行修正和調整，以降低損失。其次，DCS控制系統能夠及時對其自身故障進行初步診斷，內外部故障分別會激發不同的告警，便于維修人員判斷故障。最后，當發生內部故障時，維修人員需要先判斷出故障點處在硬件部分還是軟件部分，然后再采取合理的解決措施，如果是硬件部分，需要更換卡件的情況下，則要先確認能否在線更換以及卡件的功能是否完好，更換之后對于系統的運行是否會產生影響;如果是軟件故障，則需要先對下裝相關環節進行確認，在系統的運行過程中是否能夠支持在線下裝操作[3]。

3 結束語

綜上所述，DCS控制系統在煤化工企業運行過程中有著重要的作用，良好的維護工作能夠有效保障煤化工企業穩定、安全的運行。近年來，我國煤化工行業在DCS控制系統的幫助之下，發展良好，相信隨著時間的推移，DCS控制系統的各項性能將會更加人性化、智能化，能夠更好地為煤化工企業服務。

參考文獻

[1] 馬寶岐，楊占彪.煤焦油制燃料油品[M].北京：化學工業出版社， 2011：1，2.

[2] 王文凱.DCS控制系統在煤化工中的應用[J].裝備維修技術，2019 （2）：132，131.

[3] 趙寧.試論DCS控制系統在煤化工企業生產中的應用及維護[J].化工管理，2018（27）：99-100.

作者簡介

辛魁（1985-），男，陜西榆林人;學歷：大專，職稱：助理工程師，現就職單位：神木富油能源科技有限公司，研究方向：化工自動化、儀器、儀表自動化控制方向。