煤化工生產中DCS系統的應用與改善途徑分析

潘海林，王 凱，姜任超

（1.山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000；2.華魯恒升（荊州）有限公司，山東德州 253000）

1 在煤化工生產中DCS系統的應用現狀

當前DCS 系統在我國應用逐漸廣泛，尤其在煤化工生產當中的應用得較多，然而，在長期應用過程中也發生了較多問題，常見的有硬件方面的問題，且其隱藏的應用功能沒有全面發掘出來，不利于提升我國煤化工生產效果。同時，DCS 系統應用于煤化工生產中，存在較多隱藏的故障問題，且這些問題在系統檢修和維護中難以被發現，為日后生產及系統的應用埋下了隱患。此外，隨著我國科技水平的不斷提高，DCS 系統的應用在不斷完善，但相關人才資源匱乏，導致系統的應用效果得不到全面地發揮。

2 煤化工生產中DCS控制系統的具體應用

2.1 DCS系統在煤化生產全過程中的應用

在煤化工生產中應用DCS 系統，可將生產過程劃分為兩個單獨的部分。這兩個區域的控制分貝使用單獨的US 管理控制臺完成，彼此之間互不影響。在這種情況下，對于兩個區域具體情況的觀察，可通過總控制臺完成。DCS 系統還包括控制站，稱為PM，其主要是對運輸和收集等操作數據進行收集，且需要建立與其他設備的通信渠道。另外，合理地利用PM控制臺，無論是工程師還是操作員，均可以實現良好的溝通，提高了生產期間的工作效率。此外，DCS控制系統應用過程中，要想實現計算機和發射機之間的交流，可合理地使用智能變送器，在US 平臺上儀表相關人員可對發射機的工作進行配置。在生產期間應用放發射機，有利于提高生產的精度和準確度，同時基礎數據及相關參數的準確性得到了保障。DCS具有較多的控制電位，可達到數萬名，有利于多個系統一同運行目標的實現。

2.2 現代化管理系統

AMS、MES 等系統是當前常見的現代化管理系統。在生產期間應用AMS 管理系統時，其主要是通過一體化的特點，進行相關智能程序的管理，如儀表和閥門定位器，在應用過程中可根據優化方案對相關智能設備進行調整和校驗。其能夠在相關設備維修的過程匯總提供參考，有利于故障診斷的準確性。而負責生產管理功能模塊的系統是MES，其包括多個功能，最常見的有人力資源管理、工序調度及資源和狀態管理、過程管理、質量及維護管理、文檔控制和產品跟蹤及清單管理、數據采集和性能分析。在DCS網絡上將上述系統掛載，能夠促進系統運行安全性的提高，同時還能實現對生產過程中實時監控，保證高效地完成生產任務。

3 在煤化工企業應用中DCS系統面臨的問題

3.1 通信方面問題

在煤化工生產過程中，DCS 系統應用得較廣泛，說明生產過程中系統的通信量在增加。在生產過程中，因許多外界因素會對DCS 系統的通信造成干擾，所以其傳輸的穩定性也會大大降低，甚至會引起安全事故，從而給企業帶來沉重的打擊。該問題可通過標簽對相關信息進行記錄，確保信息傳遞的穩定性。

3.2 系統安全問題

在企業生產中DCS 系統的應用，難免會出現系統問題，這也是導致系統故障的主要原因之一。例如，系統運行期間，自身具備一定的干擾抵抗力，當系統運行過程中配置缺乏合理性或初始化錯誤，系統的抗干擾能力下降甚至出現故障，系統的運行會受到影響。該問題的發生會導致系統安全問題出現，若不及時采取有效措施干預，就會造成嚴重后果。針對這一問題，相關人員要定期進行系統的處理和檢修，如果發現問題要及時維護，保證生產中DCS 系統運行的有效性。

3.3 雷電保護問題

DCS 系統運行過程中的安全性是保證生產效率的重要基礎。其中常見就是雷電保護問題，需要采用正確的接地方式進行DCS 系統的處理，通過該方法可提高系統抗干擾的能力，保證系統運行的安全。在接地線的安裝過程中，相關人員應嚴格遵循相關要求進行操作，確保防雷的有效性，為DCS 系統安裝防雷裝置，也可應用金屬絕緣導線提高系統的防雷能力。

3.4 警報系統問題

在DCS 系統運行的過程中，警報系統是必不可少的重要組成部分，當系統發生故障時，報警系統可及時發出警報，并將有關信息進行反饋，有利于故障的及時處理，保證生產的安全性。當前，相關人員需要對警報系統的運行加強重視，定期進行系統的檢修和維護，及時了解警報系統的性能，結合實際情況對相關參數進行調整，并依據智能化管理的需求，進一步調整警報系統。

4 改善煤化工系統中DCS系統的主要途徑

雖然我國DCS 系統在煤化工生產中的應用趨于完善，但運行中仍然存在些許問題，想要提高DCS系統的應用效果，需要對該系統的應用途徑進行改善，可通過以下幾個方面著手。

4.1 對DCS系統的局限性進行優化

目前我國煤化工行業的相關研究較多，結合實際情況來看，煤化工生產過程中DCS 系統的應用雖然較為廣泛，但仍然有局限性。這也說明，DCS 系統應用中仍然有較大的發展空間，因此DCS 系統的相關研究人員，需要結合實際情況對該系統的潛能進行不斷開發，實現其功能的深度發掘，從而使DCS 系統的應用效果得到全面的實現。在實際改善過程中，相關人數需要充分了解DCS 系統的核心技術，并對其進行定期維護和檢查。中央處理設備是DCS 系統的核心，所以需要相關人員加強對該部分的檢修和維護，這也是煤化工生產中較為薄弱的穩態，所以想要有效解決上述問題，需要進一步加強對系統維護和檢修工作的重視。

DCS 系統由多個系統組成，其信息的傳遞保證的系統運行的效果，所以想要改善DCS 系統的應用，需要確保系統間信息傳遞的穩定性和有效性。比如：通信接口是大部分信息傳遞的主要模式，如果出現通信結構不穩定的情況，信息傳遞的穩定性就會受到直接影響，對此相關人員需要關注系統運行的情況，并使用不同的標簽對不同地點進行體現，以此減少信息錯誤覆蓋的情況，避免發生信息傳遞錯誤的情況。此外，在系統運動的過程中，企業需要對自身運行情況進行充分了解，可結合本企業DCS 系統運行的狀況，建立相對應的報警系統，以此保證及時發現系統運行中的問題，從而及時進行問題的處理和改善，保證系統運行中安全性和有效地提高，減少隱患問題。

4.2 對DCS系統的控制方法進行優化

在DCS 系統中，重要的環節之一是集散型控制系統。對該系統合理的應用，有利于改善DCS 系統應用中所面臨的困境。比如，煤化工生產過程中應用集散型控制系統：①企業負責應用DCS 系統的相關人員，需要建立兩個網絡端口，即RS-232、CAN，并對這兩個端口進行合理的適配，從而保證不同的信息可結合實際需求通過不同的渠道進入相關區域，從而實現DCS 系統在煤化工生產中的操作及相關應用。②對DCS 系統應用中的基礎理論進行分析，并結合實際應用情況，融入新型的科學技術和DCS 技術，從而促進DCS 系統應用的突破。比如：將OPC 技術融入原有的DCS 系統理論中，同時在原有的DCOM技術基礎上，將傳統的OPC 基礎在不同的服務主機上分別設置，以此實現智能化和網絡化特點，使其能夠實現DCS 系統運行中的全面監控，從而促進DCS系統應用過程中效果的提高，并且在更大的范圍內使DCS 系統得到充分應用。

4.3 煤化工生產企業應提高DCS系統應用的重視

DCS 系統在煤化工生產中應用時，許多企業員工認為其對該系統的認識較為充足，且非常自信地認為根據自身掌握的相關知識，可將DCS 系統全面地應用于煤化工生產中。然而，DCS 系統實際應用中，許多工作人員對其認識處于初級階段，相關人員需要不斷深入地探討和研究DCS 系統的應用。另外，煤化工生產企業，需要重視DCS 系統的應用，并在應用中設置相關的標準，保證其統一化，以此使DCS系統運行標準得到保障，同時不斷進行DCS 系統的完善，使其應用效果得到優化。

在企業生產過程中，充分了解DCS 技術的應用，并以此為基礎，對內部管理模式進行改善，從而保證新型DCS 系統與企業管理模式相匹配，以此促進DCS 系統應用效果的提高。

4.4 對系統的日常維護進行加強

DCS 系統的管理是煤化工生產過程中的重要管理內容，想要保證其運行的穩定性，需要定期進行維護，并持續優化系統的運行，保證其作用得到全面發揮。在系統維護過程中可根據以下步驟完成。①對DCS 系統的管理及相關制度進行完善，確保管理工作全面落實。②對系統的溫度進行合理地控制，系統運行中合理地控制其環境溫度，溫差范圍保持在±5 ℃左右。③相關人員還要做好系統的防塵工作，定期組織相關人員清潔系統，避免外界因素的影響，同時還要設置靜電保護系統。

5 結束語

當前社會經濟和科技的發展水平不斷提高，科技創新理念的不斷深入，煤化工生產企業得到了快速且穩定的發展，在此期間DCS 系統的應用起到了重要作用，且對我國煤化工企業的發展進程的影響是不可否認的。所以為了進一步提高煤化工企業的發展，需要重視DCS 系統的應用與改善，明確實際應用中存在的穩態及亟待完善的部分，促進系統在生產中應用水平的提高，實現生產效率的進一步提升，從而保證企業穩步發展，提高自身社會適應力，實現促進人們生活水平提高的宏偉目標。另外，企業還需要結合自身發展要求及目標，不斷改善DCS 系統應用，從而提高生產效率。