探究DCS系统在化工企业应用中的几个问题

摘要：DCS系统是一种全新的仪表控制系统，能够支持集中操作、综合协调等多种功能。将其运用于化工企业中，能够加快实现化工生产自动化，并对其原有功能进行优化。文章中主要针对化工企业中DCS系统的运用，提出了几点建议，希望能够为广大从业者提供参考。

关键词：DCS系统；化工企业；应用；问题

受工业自动化水平不断提升以及计算机不断普及的影响，计算机中也逐渐引进了现场信号，以此实现集中显示以及控制处理，因为DCS控制系统具备过程管理与控制运算的功能，且可以支持化工生产参数的实时统计，同时也可以进行报表打印，所以在化工企业中得到了普遍运用。通过DCS系统的应用，有效节省了能源的消耗，实现了化工产品质量的提升，也为人员安全提供了保障。但是随着DCS系统运用的深入，也对其提出了更严苛的要求，这就需要从几个方面入手，解决其中存在的问题。

1 现场仪表问题

所谓现场仪表，本文只是针对执行器进行分析，相比较其他比较常见的现场仪表，例如变送器和基地显示仪表等，并不会产生较大的影响，所以只需要注意测量信号是否存在干扰，并且保证刻度的清晰性等即可[1]。執行器直接对被控对象产生作用，且和生产过程接触也非常紧密，其本身是一种带有目的性，且能够将控制变量改变的设备，直接对生产过程形成影响。通常而言，执行器的工作场合为温度高、压力高以及腐蚀性、振动强的恶劣环境下，其中执行器本身也会形成充足的功率对化工生产过程造成影响。DCS系统内，执行器可以被充当风门、变频调速器、切断阀等多种元件。其中调节阀非常常见，这种执行器也被当作控制系统控制流量参数进料与放料的设备，所以提升调节阀使用的合理性，也是保证系统安全、高效运行的关键点。基于化工生产的优势进行分析，调节阀要按照物料的不同性质、使用环境条件等，进行科学的选择、使用。在选择时，要重点对其材质、耐腐蚀程度以及功率等进行考察。尤其是最为重要的高温、高压、有毒装置中进放料控制阀，必须要确保操作的灵敏性，控制的可见性，杜绝出现DCS控制系统展示了要求的动作，但是执行器却仍然处于关闭状态的问题，一旦出现该问题，那么将造成严重的后果。

实际化工企业生产时，物料所体现的腐蚀性与粘稠度会直接对执行器造成影响，对于运营的具体环境，需要选择带有阀位指示功能的调节阀，切忌不能挑选无阀位指示的装置。不管所选执行器何种类型，执行器功率是在动力的实现上是一项非常关键的问题，若缺乏充足的动力，那么执行器便无法实现控制这一功能，对化工企业的生产造成影响，严重的话甚至会产生事故。所以，执行器所需动力不管是电源，还是气源，都要满足预期要求，保证电源高于允许值，且气源不存在渗漏，以此才能够使现场仪表测量满足基本要求。

2 系统与硬件的选型配置问题

对于DCS系统而言，其控制单元、现场总线因为是双重化结构，因此在型号选择上需要遵循双重化的要求，这主要是因为可以双向传输信息，保证控制单元和控制对象能够对应，为全系統程序控制提供了便利，使控制单元生产运行所产生的数据能够进行高效率运算和显示。与此同时，所体现的双重性也决定DCS系统其实是实时控制生产过程的设备，能够发挥反馈控制、顺序控制等诸多控制功能，以及从CRT到健盘、打印等自己各项操作指令的执行，对所有生产信号多类输入与输出的处理等[2]。当然，以上所述针对化工行业生产控制而言，十分容易出现无法预知的事故，所以DCS系统的运用将为其提供预测与保障能力。此外，DCS系统如果处于异常状况下，控制系统可以通过自动的方式切换到备用电源以及备用设备当中，利用联锁调节装置设备，以此便能够避免因为误操作、自动调节设备所产生的误通与误断问题。为了能够更加详细的对系统运转进行观察，按照化工行业本身的易爆、易燃、易中毒特性，对集散控制高层，也就是XDC显示中心内部要配置两台以上的显示中心，将其作为备用。针对一些规模比较大的系统，则要配置多台显示中心，从而划分几个不同的岗位，一般实施监控，若系统出现断电、控制站失灵等问题，也能够通过监控及时解决。如果系统断电，则可以将系统切换至冗余电源，或者是通过UPS电源对断点之后的正常运行、安全状态提供保障。但是处于对系统安全的考虑，最好选择大容量的电源。

3 安全运行问题

对于DCS控制系统而言，保证该系统的安全运行是落实装置控制计划的过程，需要根据报警系统、冗余系统、调节控制系统、检验测量系统等实施安全测试，使其能够满足既定控

制需求。实际测试时，要以周期为单位进行测试，且各个系统测试需要有一致的测试标准。针对系统信号发生端，要向其中输入对应的模拟信号，从操作站的CRT显示中对PV值、运行状态等进行检查，确保其不会超出系统误差范围。针对报警点而言，需要对报警功能的正常运行进行检查，保证报警值和设计值的一致性，且画面能够有效显示报警信息。通常压力、温度与液位开关等机构都要按照控制计划设置的设定值完成参数整定，若缺乏控制方案的支持，那么不能随意更改设定值。针对冗余系统安全运行的检测，其中主要有I/O卡件冗的测试、网络通讯电缆冗余测试两种方式。其一，网络通讯电缆冗余测试，只需要明确网络通道的运行状态，这一部分很少能够出现问题；其二，I/O测试，从现场开始，直至显示，再由显示至现场，分别按照这两个步骤进行，也就是先在现场获取实际信号，看监视器中是否已经出现改变，随后在监视器中将信号输出，对现场进行观察，以此检测系统的正常运行。

4 结语

综上所述，DCS系统应用于化工企业中，不仅能够加快实现化工生产的自动化，同时也有利于针对其中存在的几个常见问题进行解决，通过DCS系统的稳定性、可靠性，推动我国化工行业的可持续发展。

参考文献：

[1]陈吉刚.DCS控制系统在应用中的常见问题和处理方案[J].科技与企业，2012，（10）：89+91.

[2]付伯育.化工企业应用GB/T 19001标准应把握的几个问题[J].中国石油和化工标准与质量，2011，（04）：38.

作者简介：邵延庆 （1985），男 ，汉族，山东省莱州市人，本科， 助理工程师，研究方向：dcs系统操作。