天然气仪表工程中的DCS系统应用分析

李克丰

摘 要：主要分析了煤制天然气仪表工程中DCS系统的有关概念，并详细介绍了系统的结构，然后再合理优化天然气仪表中的DCS系统应用的设计，有效地提高了系统的稳定性和可靠性，使天然气仪表工程中系统的运行更加稳定、安全。

关键词：天然气；仪表工程；DCS系统；应用分析

中图分类号：TE937 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.159

文章编号：2095-6835（2015）15-0159-01

在整个天然气运行过程中，从开采到加工，再到流通和消费阶段，仪表工程都起着非常关键的作用。仪表工作能不能科学、正常地工作，关系着仪表在实际工作中能不能及时读取有关数据，并将相关数据有效地传送给控制系统。这对天然气仪表工程是非常重要的。

1 DCS系统的认识和分析

DCS系统是分布式控制系统的简称，也可将其称为集散控制系统，它是在原有的控制系统基础上发展而来的。从根本上来说，这种控制系统是一种对过程的控制，是能进行过程监控组合的多级计算机控制系统。在该系统中，主要运用了计算机和通信技术、显示和控制技术。DCS控制系统的基本思想在于能够分散控制，同时，又便于集中控制和分级管理，而且在配置方面和组态等方面是比较灵活和简便的。

在天然气生产和加工的过程中，各环节都不能离开仪表而工作。这是因为仪表具有一定的特殊功能，其主要是示值比较准确，在天然气的生产过程中具有比较高的经济价值，在流通环节还有丰厚的利润。但是，在现实环境中，天然气的生产受较多因素的限制，工作环境的恶劣等一些其他影响因素，都会给正常施工造成一定的阻碍。因此，仪表读值一般采用远距离的传输方式。在与天然气相关的领域中，许多环节都会涉及到仪表的参数读取等问题，运用该系统能够使相关判断和控制具有一定的稳定性。

2 项目分析

为了提高企业的事故应变能力，某市煤制天然气股份有限公司装置了变压吸附制氢装置，这种装置中的所有工作步骤都使用了DCS系统进行控制。该系统全部采用数字化管理，技术比较先进，系统稳定，测量精度非常高。DCS系统还有自动监控管理和打印系统，能够有效监控法门，并作出故障诊断，及时完成报表打印等工作。

在运行方式上，装置主要采用6-1-4/P方式作为控制程序，同时，还采用一套辅助控制程序。其工艺流程主要是吸附，然后是压力调整、再生，再进行压力调整、吸附等。如果这种程控阀出现故障，可以运用手动的方式切换到辅助方式，然后排除故障后再切换到主运行方式中。

3 DCS系统的应用和优化措施分析

当DCS系统处于施工状况下时，一般需要配备I/O点数具，并且要将余量保持在15%～20%上下，能够使系统在扩容或通道出现损坏的情况下进行替换。但是，在具体的应用中会遇到一些问题，例如，当I/O卡出现符合的、不同的分布状况或发生一些损害时，需要及时替换通道。如果备用通道与I/O通道的距离比较远，而且需要处理、加强或剪断信号时，这会给工作带来较大的麻烦，恢复时间也就会相应地延长。

在优化过程中，可以将备用通道点数均匀地分配给I/O卡。一般情况下，I/O卡的应用一般是8个通道配备一两个点，而在16个通道的情况下，配备在两三个点，而对于32通道的相关I/O通道时，一般配备五六个点。

在DCS数据优化方案中，一般是利用控制器来解读和控制冗长的服务器，然后再从服务器上读取相关内容。不过，这种方法一定存在漏洞，主要是因为数据必须通过数据库来工作，这对服务器来说负载是比较大的。一旦设备等方面出现故障，就会中断DCS的通讯，最终使操作设备监控失效。据有关统计显示，某市天然气公司在2011-07—2014-07之间，服务器的中断至少在10次以上，而导致服务器中断的主要原因是DCS通讯出现了问题。在操作流程方面，很多操作站的工艺参数没有变，而控制指令却有失效的情况，这给天然气仪表工程带来了许多的麻烦。因此，在优化的过程中，DCS系统应运用点对点的方式来采集数据，尽量减少数据采集的中间环节。

DCS系统属于天然气仪表工程中的重点控制系统，DCS系统在未来的发展中具有更大的优势，尤其是其超强的数据处理能力。运用这种数据信息，采取挖掘和利用人工智能的方式，在未来的DCS系统中会有更大的优势。运用这些技术，可以利用计算机更好地处理仪表数据，使这些数据为人服务，从而做出科学的判断和决策。另外，在此需要说明的是，在DCS系统中，这些应用技术有广泛的发展空间和应用空间。在人们利用数据的过程中，加强对系统的优化和改进，能够更好地为人们服务。特别是目前的工作中还存在一些问题，所以，需要不断改善和提高系统性能来提高服务质量。

4 结束语

综上所述，在实际工作中，DCS系统具有较高的价值和作用，在系统不断推广和应用的过程中，其技术也在不断更新和发展，相信在将来的天然气发展中，它一定是一股重要的力量。在实际工作中，工作人员要注意观察DCS系统的数据，加强对工作中细节的分析，使DCS系统能够更好地发挥作用，不断改善自身的不足，进一步推动我国天然气事业的发展。

参考文献

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〔编辑：白洁〕