化工生产中DCS控制系统的运用分析

单玉柱+胡海东

摘要：DCS技术与化工生产的相互结合有利于消除化工运行中的各种故障，同时也在最大限度内改进了各项系统性能，进而保持了化工生产流程的持续性与安全性。

关键词：化工生产；DCS控制系统；具体运用

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）07-0021-01

DCS运用于现阶段的化工生产中，有利于随时调控各个生产流程，在输入参数的前提下得出精确的系统运行状态[1]。

1 DCS的基本原理及其特征

DCS指的是分布式控制系统或者分散控制系统，此种系统建立于微处理器的前提下，因此构成了仪表控制的新型系统。在系统设计的全过程中，综合运用了集中操作显示、分散控制功能、综合协调以及分而自治的基本设计准则，在此基础上构建了多层次的仪表控制[2]。可见，DCS本身具备管理集中与控制分散的基本特征，通过运用分级多层的设计模式来实现合作自治的目标。DCS系统具备如下的典型特征：

首先是强大的控制性能。从系统构成来讲，DCS具体涉及到硬件设备、软件控制以及信息传输，通过运用有机控制的模式来集中监管离散环境，进而全面优化了与之有关的各个生产流程。在这其中，硬件与电路系统都能用来实现全方位的控制与处理，在此基础上优化了多变量[3]。在某些情况下，DCS还会涉及到单回路控制，对此能够灵活调节并且选取某些程序。

其次是更强的安全性与灵活性。在人机交互的配合下，DCS设有多种多样的控制模式，而与之相应的趋势图与流程图也体现为灵活性[4]。作为监控中心而言，在各个时间段都能调整各项关联参数以及关联设备。技术人员有必要密切关注参数与图表，因地制宜调整其中涉及到的参数或者回路。在远程操控的配合下，推行实时性的生产控制与生产监管。针对特定类型的安全故障，可以实现全方位的优化诊断，从而在最短的时间段里恢复正常的系统运转。

第三是便捷的操作控制。在各個时间段，DCS针对运行中的化工系统都能予以精确的显示。这是由于I/O模式更加便于收集实时性的控制点信息，从而密切结合了画面、声音与数据。从操作站的角度来看，上述信息都能实现精确的显示。外界环境如果产生了相应的转变，那么还需因地制宜调整液位参数、流量、压力以及系统温度[5]。一旦察觉到某些故障隐患，系统就能立即予以报警。在自动报警的配合下，密切监控开关量与模拟量等各项要素，进而在最大限度内消除过大的损失。

2 具体的生产运用

2.1 整体的控制结构

从本质来讲，DCS应当属于可控网络中的典型，在这之中包含了服务器、工作站、其他仪器与设备等，DCS整体上涉及到3个层次的基本结构。在分散控制的新模式下，针对各个生产流程中的化工设备都能予以全方位的监测。过程控制本身具备分散性的特征，其中关键在于采集生产对象与控制对象的信息；在获得精确信息的前提下，再将其传输至上层系统。可见，系统监控的全过程都会涉及到采集方式、执行顺序与闭环调节[6]。

除此，如果涉及到集中式的监控操作，那么有必要将其分配给中间层。通常情况下，集中监控本身具有面向整个生产流程的特征，针对上级数据应当予以精确化的处理。从系统操控的角度来讲，中间层占据了很关键的位置。系统管理层构成了DCS中的最高层，针对各个时间段的生产流程都能予以精确控制，在此基础上再去分析信息、汇总信息并且完成存档操作。通过运用上述的操作过程，就能提升化工生产的整体水准[7]。

2.2 分层进行控制

DCS包含了信息管理层、控制站与过程层等关键部分。具体来讲，信息管理层连接于整个网络，针对其中涉及到的运行参数进行了全面汇总。在整个的化工生产中，信息管理层一般来讲都能实现精确的调度指令，其中涉及到多种多样的调度信息。监控网络包含了控制站与操作站，对于各个时间段收集得到的实时性信息都能予以相应的转换，确保将其转换成直观性更强的图像。在操作站中可以输入设备压力、产品温度以及流量等要素[8]。一旦发现故障，则有必要在最短的时间段里迅速进行解决。

2.3 系统反应器

DCS系统如果要运用于现阶段的化工生产，那么不能缺少反应器作为支持。这是因为反应器本身具备相应的控制性能。除了温度控制之外，反应器还能精确控制其他的各项要素，其中涉及到系统压力、反应温度及其他要素。在采集或者分析相应的温度信息时，应当密切关注反应器的各项相关处理，避免反应器表现为迅速升温的状态。在多数情况下，反应器的端口可以流入原料，上述过程通常都会涉及到反应温度、流量与流速等。如果能够将其控制于最稳定的状态中，那么有助于实现后期的精确测量[9]。

化工生产通常都会包括出料过程以及进料过程，上述二者之间具备特定的关联，对此可以运用液位控制的模式。通过运用连锁控制的方式，对于其中的各项设备提供了全方位的保护，以防损毁某些设备。在解除系统警报的状况下，系统反应器就可以正常完成上述的进料处理以及出料处理，对于正常的运转状态进行恢复。

3 结语

近些年以来，DCS正在广泛运用于多样化的化工生产，与之相应的化工控制模式也变得更加多样[10]。与传统的化工控制相比来看，建立于DCS技术前提下的生产控制具备更显著的实效性，同时也有助于消除其中潜在的安全漏洞。未来在实践中，技术人员还需不断的摸索，因地制宜运用DCS的系统控制方式，服务于化工生产综合实效的提升。

参考文献

[1]刘芬.化工生产中DCS控制系统的应用[J].化工管理，2014，（06）：61-62.

[2]郝书茂.浅析化工生产中DCS自动控制的应用[J].企业技术开发，2014，（03）：82-83.

[3]叶宛丽.化工生产操作控制中DCS的应用[J].电子测试，2013，（10）：86-87.

[4]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，（15）：117.

[5]郝雨.化工生产中DCS控制系统的运用[J].山东工业技术，2017，（01）：27.

[6]申春强.化工生产中DCS控制系统的应用[J].机械管理开发，2016，（08）：116-118.

[7]姚勇涛.化工生产中DCS控制系统的应用[J].化工管理，2015，（11）：182.

[8]黄艳，范凤艳.DCS控制化工生产装置在实训教学中的运用[J].广州化工，2015，（15）：248-249.

[9]周建祥.化工生产操作控制中DCS的应用[J].科技展望，2016，（19）：64.

[10]孙永.浅析DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J].中国石油和化工标准与质量，2011，（10）：256.endprint