DCS 系统设计及先进控制在DCS系统中的应用探讨

董瑞龙

（辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司，辽宁　锦州　121017）

DCS 系统设计及先进控制在DCS系统中的应用探讨

董瑞龙

（辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司，辽宁锦州121017）

DCS控制系统作为一种十分有效的系统，正在逐渐得到广泛的应用。基于此，对DCS系统设计及先进控制在DCS系统中的应用进行了探讨。

DCS系统设计；先进控制；DCS系统；应用

引言

作为一种良好的分布式控制系统，DCS系统还能够实现集散控制的作用，其中综合了显示技术、控制技术、通信技术、计算机技术等多种技术。技术人员对于控制层面和生产装置，应分别进行分散控制和集中管理。在系统当中，通过规模扩大、功能增加、系统成型等，实现系统对数字控制功能的保留，使其在实际应用中更好的发挥作用。系统的集散结构、数据信息的流动性等，都能够得到保证。

1　DCS系统设计

1.1主控单元

在DCS系统设计当中，主控单元主要包括CPU、存储器等部分。在DCS系统中，对高性能16位微处理器进行应用。或对32为处理器和浮点预算协处理器进行应用，同样能够降低工作周期，增强处理能力。在存储器当中，包括了RAM、ROM等部分。在计算机中，通过运行固定程序，能够对工作安全性能进行有效的保证。在DCS系统设计的过程中，应当复杂修复组态，从而提升系统运行的可靠性与方便性。

1.2现场控制站

利用计算机，现场控制站能够对控制、检测等工作独立完成。其中主要包括了机柜、电源、输入通道、输出通道等。在现场控制站的机柜结构中，设有多层机架，用于安装模件、电源等，用金属材料包裹外部，在活动部分，进行相应的电气连接，在内部电子设备中，通过电磁屏障提供服务［1］。在机柜设置中，应当进行良好的接地，保持4Ω以下的电阻，从而实现良好的电磁屏蔽效果。在电源供应当中，应确保可靠、稳定的控制站交流电源。在供电中，对双向交流电源进行应用。系统中的输入和输出通道采用I/O接口模式，可采用模拟量、脉冲量等模式。线路将生产过程中的物理量和化学量转换为电信号向输入通道输送。脉冲信号主要出现在旋转计、涡轮计量器、机械计算装置等。

2　DCS系统先进控制

2.1先进控制意义

在DCS系统当中，采用了先进的控制技术，对于企业经济效益的提升、竞争能力的增加等，都有着重要的意义。基于现代控制理论，运用人工智能技术，极大的推动了DCS系统先进控制在DCS系统中的应用。在动态环境下，先进控制可对计算能力、数学原理等进行发挥。不同与传统PID控制的是，DCS系统先进控制不单单是一种算法控制，还能提供相应的控制策略［2］。在工业系统中，一旦受到某些因素的影响，参数准确性也将受到影响，因而利用DCS系统先进控制，能够更好地应对这种影响，更加有效地进行工业过程控制。

2.2先进控制特点

不同于传统PID控制模式，在先进控制模式下，可进行知识控制策略、模型控制策略等。其中，知识控制主要包括智能专家控制、模糊控制等；模型控制中包括软测量技术、生物识别、预测控制等。在DCS系统先进控制当中，这两种控制模式都发挥着十分重要的作用。在工业环境中往往具有多变、复杂的特点，而利用先进控制技术，能够对其中的多变量耦合、非线性、不确定性等控制问题进行解决，同时兼顾到被控变量、控制变量之间的关系［3］。在工业环境下，先进控制能够促使一些模型更好地发挥效果，提升协调、约束、适应能力，从而更好的匹配工业生产和系统控制。同时，能够反映出操作要求、动态生产过程的特点，对控制效果进行提升。

2.3先进控制发展

很多相变、生化、化学等反应过程，都会出现在工业生产过程当中，对能量、物质等进行转化和传递，因此工业生产过程实际上是较为复杂的。同时，工业生产中，具有非线性、信息部完整性、不确定性等特点，因而都会给先进控制的应用造成限制［4］。在工业生产中，这些因素都具有非常重要的意义，能够对产品的质量产生直接的影响，并且造成该笔那能量消耗、生产含速率等技术指标。在连续化、大型化的工业生产转变中，工业生产的实时性、整体性会得到不断的完善，因此，在DCS系统当中，为了实现工业生产的优化以及系统的协调，在装置复杂等问题的解决当中，对DCS先进控制进行应用，能够取得十分良好的效果。在过程控制当中，一个对象通过对PID控制规律单项输出的应用，实现简单反馈控制，并在控制中以经典理论为基础。在各类工业生产流程中，传统PID控制都得到了广泛的应用。而在现代化的工业生产中，DCS系统的应用也不断扩大，但同样不能忽略现有的PID控制。因此，可以利用PID控制维护工业过程的操作和运行稳定性［5］。在这种方式之下，能够很容易接受和理解简单的操作方式。在科技进一步发展的前提下，能够更加完善控制技术的应用和结构，从而实现DCS先进控制更好的应用。

3　结语

在当前的工业生产等领域当中，DCS系统是一个较为常用的系统，对于功业生产过程的控制有着十分重要的作用。而在DCS系统中，系统设计及先进控制的应用，具有不可替代的意义和效果，对于DCS系统功能的发挥，也有着直接的影响。通过良好的系统设计和先进控制的有效应用，能够更好的确保工业生产的安全稳定，取得更为良好的效益。

［1］江天生.霍尼韦尔OneWireless工业无线方案:同DCS控制系统完全一体化、内嵌、无缝式数据集成，支持应用在过程控制领域［J］.自动化博览，2010（4）:50-52；57.

［2］刘长远，王振，王建军，等.电站锅炉先进控制系统的开发与应用［J］.化工自动化及仪表，2012（9）:1136-1142.

［3］苏红刚.DCS控制技术在热电厂机炉控制系统改造工程中的应用［J］.中小企业管理与科技（中旬刊），2016（2）:221-222.

［4］栾松鹏，高德欣，杨帆，等.基于DCS的蒸汽锅炉优化控制系统设计［J］.自动化技术与应用，2014（7）:59-61；66.

［5］白刚，贾新强.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用［J］.物联网技术，2015（5）:78-79.

（编辑：苗运平）

Discussion on the Application of DCSSystem Design and Advanced Control in DCSSystem

Dong Ruilong
（Liaoning Datang International Jinzhou Thermal Power Co.，Ltd.，Jinzhou Liaoning 121017）

DCS control system，as a kind of very effective system，is gradually widely used.Based on this，the DCS system design and application ofadvanced control in the DCS system are discussed in this paper.

DCSsystem design；advanced control；DCSsystem；application

TM311

A

2095-0748（2016）11-0098-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.41

2016-04-22

董瑞龙（1988—），男，辽宁沈阳人，本科，助理工程师，研究方向：控制工程。

信息化