化工自动化集散控制系统分析

孔佑飞

（贵州开磷集团矿肥有限责任公司，贵州开阳 550302）

化工自动化集散控制系统分析

孔佑飞

（贵州开磷集团矿肥有限责任公司，贵州开阳 550302）

在我国化工生产中，自动化的机器和仪表使用逐渐普遍，从闭环控制到系统装置全自动化，相关控制工具也逐渐发展成为自动化集散控制系统，即DCS。分析了在我国化工生产中自动化集散控制系统的主要构成，分析了应用方式，从而提出改进工业生产中问题的策略，不断地提升我国化工生产的水平。

化工生产；自动化；集散控制系统

1 概述集散控制系统的主要构成

DCS在我国化工生产中得到了广泛的应用，该系统主要构成包括微处理器、图形显示、网络通信、自动化控制系统、计算机系统构成。其中微处理器为该系统的基础，能够对整个生产过程进行监控、操作和管理，是一种综合性的控制系统。

DCS具有较强的功能，从而广泛引用。包括采集和控制模拟量数据、控制开关量顺序、混合控制开关量、模拟量的数据等。此外，DCS系统具有人机界面，容易安装和使用，后期维护较为方便，可随时进行升级换代，这是DCS系统的一大优势。目前，在我国化工生产中，没有可以替代DCS的系统，相关生产设备随着DCS系统的升级需要进行改造扩容。因此，DCS系统在我国化工生产中具有重要的地位。

1.1 DCS的控制站

在集散控制系统中，控制站是一个完整的、可以独立运行的计算机，在实际的操作过程中可以在不联网的情况下完成操作控制，并且保证整个系统的运行。控制站是一个独立的计算机，主要包括现场输入和输出设备，包括信号的变换、信号的调理等。控制站在变换信号的过程中需要用到隔离技术防止其他信号的干扰，这对于整个控制站来讲有着重要的作用。

1.2 DCS的操作站

DCS系统在建立初期，操作站具有操作员功能、工程师功能和通信功能。其中，工程师功能包括对系统的组态、维护以及通用系统的功能。DCS系统操作站也是计算机，有着人机界面以及其他外围设备。DCS系统可以完成数据的组织和存储，可以确保人员的操作。

1.3 DCS的数据通信网络

DCS的数据通信网络需要与生产工程的管理网连接，与高级控制计算机站相连接，同时上述控制站和操作站都是通信网络的环节。DCS的网络是其最重要的生命线，能够将整个系统连接到一起，其整个系统的稳定性、实时性都受到通信网络的影响。因此，逐步实现生产工厂的发展，将其与整个工厂的网络技术融合，促进网络系统的开放性，保证其扁平化结构，不断地提高数据通信网络的专业水平。

2 DCS系统使用过程中存在的问题

2.1 DCS系统型号选择的问题

DCS系统具有可以通用的特点，众多厂家可以参与生产并使用，因此众多设计院并没有标明DCS系统的型号，仅仅规定了控制回路数、I/O点数、人际界面要求以及其他相关数据等，尚未表明与整个企业网络之间的关系等，因此，为了保证公平竞争，在明确相关国际标准时需要重视我国DCS系统的相关数据和标准。

2.2 DCS系统服务问题

DCS系统是一种技术含量相对较高的系统，其服务问题也是生产厂家需要注意的问题。生产厂家需要做好相关服务工作，与用户之间做好沟通问题，保证该系统在应用过程中可以进行正常稳定地运行，并且在发生问题之后可以做好售后问题，尽快地将问题解决，从而提升生产厂商的社会声誉，提升自身的经济效益。

3 提升DCS系统应用水平的策略

3.1 提升控制算法的水平

在使用DCS系统的过程中需要不断地改进DCS系统的控制算法，可以使用分离的控制算法来对控制积分进行分离，同时可以采用微分、滤波以及微分先行的方式来进行微分计算。另外，在对算法进行控制，改进大林算法时可以使用离散的控制算法等。因此，在使用的过程中可以根据不同的算法来进行控制，同时需要不断地提升该控制系统的算法水平，从而能够提升其自动化水平。

3.2 优化DCS的控制系统

控制系统是整个系统运行的关键，需要逐渐优化控制系统，才能够保证DCS系统可以不断的优化发展。在使用的过程中可以根据实际情况来增设前馈控制，将其与反馈控制不断地融合。根据控制系统的实际关联情况来设置解耦控制，根据系统的安全性来选择性地进行控制，根据对象的情况来设置补偿设置等。在实际应用的过程中，需要根据各项指标的情况来进行控制优化。

3.3 充分应用计算机的功能

计算机的控制系统需要根据相关模型来计算指标，例如热量、温度等控制。一些难以测算的变量可以根据一些容易测量的过程变量来进行测算，这些技术都需要通过计算机的测量技术来实现。另外，在使用计算机的过程中可以优化生产过程，通过数学模型来发现系统中的问题，从而做到整体的优化。

4 结束语

我国的化工生产中广泛应用了DCS系统，能够提升当前化工管理、生产的效率和质量，可以解决用户对自动化、智能化、稳定性、开放性等要求。我国的DCS系统生产已经相对成熟，可以在多项化工生产中得到应用。同时在使用过程中需要不断地总结经验，规范地使用DCS系统，避免使用过程中发生问题，从而提高我国化工生产的效率，为智能化化工生产提供可靠稳定的平台。

[1] 邹志云，刘兴红，于鲁平，等.精细化工过程控制技术的发展动向[J].计算机与应用化学，2012，（1）：56-60.

Analysis of Chemical Automation Distributed Control System

Kong You-fei

In China’s chemical production，the use of automated machines and instrumentation is gradually widespread，closed loop control to the system fully automated，and related control tools have gradually developed into automatic distributed control system，namely DCS.This paper analyzes the main composition of automated control system is distributed in our country in the production of chemical industry，analyzes the application mode，and puts forward some improvement problems in industrial production strategy，continuously improve the level of China’s chemical production.

chemical production；automation；distributed control system

TP1-4

A

1003-6490（2017）12-0147-02

2017-10-07

孔佑飞（1988—），男，贵州贵阳人，助理工程师，主要研究方向为DCS与化工。