粘胶短纤维工序中DCS控制系统分析

商艳国（唐山三友远达纤维有限公司，河北　唐山　063305）



粘胶短纤维工序中DCS控制系统分析

商艳国
（唐山三友远达纤维有限公司，河北唐山063305）

摘要：随着我国生产力的不断发展及自动化技术水平的不断提高，目前的化工企业在粘胶纤维生产中都采用了DCS控制系统，一方面节约了生产成本，另一方面提高了企业经济效益和社会效益。本文分析了DCS控制系统核心的框架结构及功能和相关要求，以供参考。

关键词：粘胶纤维工序；DCS控制系统；系统分析

在化工企业粘胶纤维生产中DCS控制系统技术的应用现在已经比较成熟。源自它自动化程度高，为企业提供准确、及时的数据，为稳定生产、工艺寻优、合理利用能源和降低生产成本提供了手段。据不完全统计，整个系统通过自动化控制完成对粘胶短纤维的产品一等品率达到95%以上。

1 DCS控制系统

DCS的骨架系统可以说就是计算机网络，其次才是连接在网络上的三类节点—面向被控过程现场的现场I/O控制站、面向操作人员的操作员站和面向DCS监督管理人员的工程师站等，具体如图1所示。从图1可以看出，它可以分为若干个服务器，操作员站、工程师站及现场控制站、系统工作站等。操作员站提供的是供运行人员进行操作的操作平台，它是确保系统各功能充分发挥和利用，主要完成像报警的显示和确认，报表或事故顺序的打印等。工程师站是每个技术员生产和修改应用系统的平台，它的主要功能体现在控制回路生产某系统的4个控制回路，完成某个系统中的原理图，报警图等的系统模拟效果，还可以完成系统的配置组态，应用系统的生成等。另外一方面还可以编译和下装各种应用软件和数据库。现场控制站是完成对过程现场I/O处理的直接数字控制器（DDC），它对现场发生的过程量作数字采集和存贮，并通过网络向上传送，同时本身也完成局部的闭环控制与顺序控制。它一般是由主控制卡，数据转发卡和I/O卡件等组成，为了增加系统的可靠性我们一方面也对控制站的主控制卡，数据转发卡进行冗余配置，控制回路的I/O卡件同样地我们也采用冗余配置。而所谓的I/O控制站。在实际控制应用中像模拟量、脉冲量等它们这些的输入输出及相关信号的采集转换和处理都是由I/O控制站来完成的。实时数据库。它是DCS控制系统最基本的信息资源，这些实时数据由实时数据库存储和管理。在DCS中，建立和修改实时数据库记录比较常用的方法是通用数据库工具软件生成数据库文件，系统直接利用这种数据格式进行管理或采用某种方法将生成的数据文件转换为DCS所要求的格式。报表的生成。一般来说，不同的DCS在报表打印功能方面存在较大的差异，所以操作员在进行报表打印时候只能通过组态软件中的报表生成部分进行组态。

2 控制系统的功能和相关要求

在实际生产中，控制系统的功能一般体现在以下几个方面：DCS控制系统主要涵盖原液车间的制胶工艺自动化控制、纺丝车间的纺丝生产工艺的自动化控制和三废治理或回收的自动化控制。另外对原液车间工艺主要实现控制包括：实现喂粕速度、浸渍桶液位、温度的调节控制。对黄化机能够实现复杂的逻辑控制，对KKF滤机过胶量进行优化控制等。对纺丝车间工艺主要实现了精练机的纠偏、速度同步控制；纺丝产量速度控制。完成了信号处理和传递、信号接收和显示、报表生产和历史数据存储、打印和报警等功能。同时，这个系统对三废治理或回收工艺实现自动化控制，使整个生产流程安全环保清洁，生产企业有效的实现了良好的经济和社会效益，深受好评和信赖。它的多功能站在工作中既可以作为操作站使用也可以作为工程师站使用。一般地工程师站设有相应的组态平台和系统维护工具。操作人员完成生产过程中的监控管理。另外多功能站和操作站的硬件组成完全一样，包括像标准画面组态、流程图、报表、语音报警及小组设置等部分。在控制站完成的整个过程中都能实时做到监控效果，并有主控制卡和数据转发卡等单元组成。控制站的多种卡件均可实现冗余配置。为了增加系统的可靠性，有时候需要对主控制卡，数据转发卡进行必要的冗余配置，控制回路的I/O卡件也需要冗余配置。另外，各操作站之间的设备要通过标准的以太网连接，需要注意的是这个网络要进行必要的处理，那就是冗余设计。同时对那些重要部位的模块，控制器及电源等也要进行冗余配置。同时系统在浸压粉和熟成工序环节汇总要设立独立的操作站，同时还要保障每个操作站要负责独自的维护。另外它的总操作站要有开发和运行软件功能，其余的要有相应的运行功能，软件要采用性能价格比较高的软件。在组态应用程序上，过程变量的零点，量程等限设定，控制回路组态，在组态下载，组态在线修改等。除此之外，对于DCS控制系统本身的各种故障，操作或DCS维护人员可根据操作画面综合信息栏内的系统报警指示灯状态进行判断。该指示灯正常时为绿色，一旦注意到该指示灯以红色闪烁就可以利用故障诊断画面进行故障分析和排除。

结语

根据上面的阐述，我们得知DCS控制系统它是以微处理机为基础，以操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、CRT技术和控制技术于一体的新型控制系统。随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS控制系统正向着多元化、开放化及集成管理方向发展，使那些不同型号的DCS可以互连，并进行数据交换，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。

参考文献

[1]崔玉洪.化工生产中DCS控制系统的运用分析[J].科技创新导报，2013（09）.

[2]刘萍.化工生产中DCS控制系统的应用[J].化工管理，2014（06）.

[3]化工生产中的DCS及PLC控制系统分析[J].中国化工贸易，2015（02）.

中图分类号：TP273

文献标识码：A