浅析化工生产中DCS自动控制的应用

摘 要：DCS系统是一种利用计算机网络技术、通讯技术、监控技术、自动化控制技术对生产进行自动化控制的技术，该技术已经在化工企业得到广泛应用，为企业的安全生产和资源的节约提供了有力保障。本文将对DCS自动化控制系统在化工生产中的应用进行论述，并在此基础上对系统应用过程中需要注意的事项进行了简单介绍。

关键词：化工;DCS;自动化控制

1 概述

随着科学技术的不断发展，化工产品的种类和功能逐渐增多，已经对我们的生产和生活产生了重大影响，可以说化工产品在人类历史发展中起着划时代的作用。化工生产更是代表着人类文明和生产力发展水平的一种标志。就当前现状而言，计算机技术已经在众多领域中得到广泛应用，极大的促进了各行业生产和管理水平的提升。化工生产做为一种危险性生产行业，利用先进的计算机技术可提升化工生产效率，同时减轻工作人员的劳动强度，有利于化工企业经济效益的提升。

2 化工生产中DCS自动控制的应用

2.1 DCS自动控制系统 DSC自动化控制系统是一种分散式控制系统，该系统以网络通信技术为纽带，将自动化控制技术、通讯技术、计算机图形显示技术、监控技术等多种计算机系统技术结合为一体的新型控制系统。该系统具有强大的控制功能，模块化设计便于功能的扩展、升级，人机界面友好，系统可靠性高等优点，已经在众多生产和制造行业得到了广泛应用。目前，DCS系统主要应用于化工生产行业、电力行业和冶金行业的自动化领域，在软件和硬件不断升级的推动下，DCS还将应用于制药、建材等更多领域的自动化生产。

2.2 DCS自动控制系统功能分析 DCS自动化控制系统的主要功能特点为实时性、参数调整、报警功能和监督功能四部分。实时性是指系统可通过控制站建立生产系统的输入/输出服务，并在生产过程中对现场的数据进行采集，使操作人员能对化工生产中的整体运行情况进行及时、准确的了解。参数调整功能是指DCS系统可对化工生产系统的参数进行及时、准确的调整，确保生产系统中压力、温度、液体流量等参数达到最佳状态。DCS系统的自动调整功能不仅能为企业的安全生产提供技术保障，还能减少原料和能源的消耗，降低生产成本，提升企业的经济效益。报警功能是对生产系统中的开关量、硬件设备和系统运行状态进行报警监视，然后利用系统中的自动控制系统对异常情况进行报警提醒，工作人员可通过对报警时间、报警地点、报警信息的分析，对故障进行排除，减少恶性事故的发生。监督功能是系统以正常状态下运行参数的积累数据为基准，将当前运行参数与之对比，根据对比结果对当前运行状态进行判断，若出现异常情况则可根据生成的工作日志寻找故障源，减少化工生产中的损失。

2.3 DCS在化工生产中的应用

2.3.1 在紧急停车系统中的应用 DCS控制系统在化工生产紧急停车系统中的应用是较为普遍的应用之一，紧急停车系统是化工生产系统中重要组成部分，对于整个生产系统的安全保障具有决定性作用。企业在生产过程中，需要时刻保持各部分设备组件的稳定性和安全性，一旦发生异常情况，应立即进行停止操作。在实际生产中，企业为避免在紧急时刻操作或判断出现失误，会单独设置DCS控制系统的紧急停车系统，使整个生产系统的安全性得到最大限度的提升。

2.3.2 联锁控制 联锁控制是利用计算机的自动运算功能，对化工生产中的运行设备进行保护的一项技术，该技术控制原理是对生产中的液位范围进行标准参数值设定，当实际液位高于设定值上限时，系统自动发出切断开关连接的指令，电动机自动停止运作;当液位低于设定的下限时，系统会自动发出启动控制开关的指令，电路闭合，电动机重新进入运行状态。在化工生产系统中，要实现系统自动执行各项动作需要满足联锁条件，当前情况下电动机打开或关闭操纵、电磁阀、调节阀动作已经实现联锁控制。联锁控制的实现是以计算机系统软件为技术支撑的，具有较高的可靠性、关联性和准确性，同时该项操作还具有一定的逻辑性、智能性和事故记忆性，可替代大量人工操作。

2.3.3 反应釜反应温度的自动化控制 化工生产对温度要求较高，反应温度不仅影响化学反应的速率，还对化工产品的质量和性能具有直接影响，因此化工反应温度的控制是化工生产控制系统中的重要组成部分。在化工生产过程中，对反应器内的反应温度进行实时采集和分析，根据分析结果对反应热进行处理，控制反应器内各类化工原料之间的反应状态，减少温度过高对反应造成的不利影响。

2.3.4 液位的自动化控制 在化工生产中，塔液位的高低对化学反应的影响极大。前塔液位的平稳度和后塔进料量主要通过串级均匀控制系统实现，在这种模式下液位控制系统的输出量与控制器的给定值相等;而DCS控制系统中的副回路对排出端压力和塔内压力产生的流量变化具有很好的抵御作用，在一定程度上为系统的稳定运行提供了保障。液位自动化控制的实施不仅降低了因系统内液位波动过大对反应产生的不利影响，还减少了大量的人力操作，对于企业成本支出的控制十分有利。

2.4 DCS自动化控制系统应用注意事项 DCS自动化控制系统的应用解决了化工生产中的众多难题，但该系统的智能化程度较低，在使用中仍存在一些问题，需要采取有效措施避免这些问题的发生。首先，环境控制。DCS系统受温度、湿度、粉尘等环境的影响较大，因此在使用时应对外部环境进行有效控制，防止温度、湿度、粉尘、腐蚀性物质对DCS系统的损害，避免系统非正常停机或死机，给企业生产造成恶劣影响。其次，降低干扰。DCS系统除受外界环境影响外，碰撞、振动、电磁同样会对系统的稳定性和可靠性造成干扰，应对以上不良因素进行有效控制。如维修时可佩戴静电手套，防止静电对设备的影响。

3 结语

DCS自动化控制系统在化工生产中的应用，不仅为企业的正常生产提供了保障，还降低了原材料和能源的损耗，减少了人力投入力度，这对于企业生产成本的控制十分有利。DCS自动化控制系统具有一定的先进性，同时也有一定的局限性，需要不断对其进行升级和功能扩展，以适应更为复杂的运行环境。

参考文献：

[1]刘娟.浅析化工生产中DCS自动控制的应用[J].中国化工贸易，2014，6（31）：357.

[2]王冰，陈卫林.DCS技术在石油化工生产中的应用[J].广州化工，2011，39（16）：40-41.

[3]张安红.计算机控制在化工生产中的应用[J].卷宗，2012（4）：167-168.

作者簡介：邱雅斐，女，1981年，浙江建德人，汉，项目经理，工程师，研究方向：PLC/DCS，化工自动化，项目管理。