探索DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护

摘 要 煤化工企业在我國经济发展的过程中起到了重要的作用，随着科学技术的不断发展，目前DCS控制系统已经在煤化工企业中得到广泛应用。基于此本文介绍了DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用，并分析了DCS控制系统在煤化工企业生产中的日常维护、预防维护以及故障诊断和处理措施。

关键词 DCS控制系统;煤化工企业;系统维护

引言

作为一种能够实现集中管理以及分散控制的系统，DCS的功能和作用不断被完善，在煤化工企业生产过程中的应用日渐深入，与此同时该系统在通信以及安全方面的问题逐渐凸显。因此，需要不断加强对于该系统的应用分析，加强对分散控制系统的维护，以确保其能够正常工作，为煤化工生产提供保障。

1 DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用

在现代煤化工发展中，已由传统的煤制兰炭转变为煤制油（直接或间接液化），煤制甲醇、二甲醚、烯烃和煤制天然气等方面。煤化工的多联产方案：煤-电-气多联产工艺、煤-气-话多联产工艺、煤-焦-油多联产工艺中仪器、仪表自动化都扮演着重要角色[1]。以煤制乙炔气生成聚合物为例，整个过程大体上可以分为两个步骤，第一个步骤是反应阶段，第二个步骤是合成阶段。整个过程是先在反应塔中进行反应，通过媒介将乙炔转化成为聚合体的形式，然后再经过一系列的处理，例如洗涤、冷却、加压等，再将产物放在吸收塔中，通过吸收剂将混合气体吸收进来，直至成为饱和的溶液，然后再将该溶液放到解析精馏塔中，最后形成满足生产需求的产物。在整个反应、合成过程中，仪器、仪表自动化集中控制，精准调节，提高运行质量，保障安全运行，是现代煤化工的重要组成部分。DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用，与传统生产方式相比主要有以下两个方面的优势。一方面，煤化工在生产过程中存在一定危险，而仪器、仪表自动化控制系统在稳定性方面十分可靠，因此能够有效降低生产过程中的安全隐患。另一方面，煤化工的生产过程较为复杂，且在生产的过程中，对操作控制的水平有一定要求，传统通过数显表操作的生产方法，不仅消耗人力、效率较低，而且对于工作人员的要求也比较高。但是DCS控制系统的应用，是通过集中管理、分散控制的形式进行生产作业的，通过把过程控制、监视、信息管理有机地结合在一起，实现比例、串级、分程等自动化控制，实现生产的稳定性、操作的精准度、运行的可靠性。因此有效降低了煤化工生产的难度，提高了生产过程的安全性，通过集中控制能够有效提升工作效率，降低人力成本，有效提升工作的质量以及效率[2]。

2 DCS控制系统在煤化工企业生产中的维护

（1）日常维护。在煤化工企业中，DCS控制系统的正常稳定运行对于煤化工生产有着直接的影响，因此在使用分散控制系统的时候，需要重视对该系统的日常维护，为系统的正常运行提供良好保障。对于DCS控制系统的日常维护主要从以下几个方面入手：第一，建立完善的分散控制系统管理和操作制度，提升该系统操作和使用的规范性，提高系统管理工作的科学合理;第二，环境温度控制，由于煤化工技术具备一定的特殊性，因此煤化工企业在应用分散控制系统的过程中，需要对该系统所处的环境温度进行控制，确保系统能够正常运行，温度变化的幅度应在±5℃之内;第三，除尘管理，DCS控制系统属于高新控制设备，因此考虑到煤化工技术特点，在生产作业的过程中一定会产生粉尘等，因此需要在日常维护管理工作中着重对分散控制系统的除尘维护，除了要采取一定的防尘措施之外，还需要定期对控制室以及系统进行清理，尽量避免灰尘干扰导致系统失效甚至崩溃;第四，其他维护，在DCS控制系统的日常维护过程中，还需要将该系统自身电阻控制在4欧姆以内，另外需要对系统采取一定的屏蔽以及防静电措施，确保系统的通信不受干扰，与此同时，为了确保系统运行的安全性，还需要将系统远离大功率设备以及电动工具。

（2）预防维护。预防维护是指对DCS控制系统可能会发生的问题采取一定的检测和预防措施，例如，系统的通信网络以及电源供电稳定性等。随着DCS控制系统应用的逐渐深入，其通信量也在不断增加，一旦出现通信问题，可能会引起信息传输的可靠性、稳定性和及时性，严重情况下甚至会导致安全问题，损坏系统，给煤化工企业带来经济损失。因此需要重视对于通信网络的检测和维护，可以定期对DCS系统进行升级或者扩容，确保数据传输的有效性。另外，为了提高系统运行的安全性，需要定期地对系统进行检修，一旦处理器出现异常情况需要采取合理的应对措施，酌情更换或者维修。

（3）故障诊断和处理。在应用DCS控制系统的过程中，即便进行良好的日常维护和管理工作，系统也难免会出现故障。首先，当工作人员发现系统故障之后，需要立即上报，并将故障信息准确告知维修人员。与此同时，工作人员初步对故障进行判断，是系统原因还是人为原因导致的故障，如果是人为原因，如数据输入失误等引起的故障则需要马上进行修正和调整，以降低损失。其次，DCS控制系统能够及时对其自身故障进行初步诊断，内外部故障分别会激发不同的告警，便于维修人员判断故障。最后，当发生内部故障时，维修人员需要先判断出故障点处在硬件部分还是软件部分，然后再采取合理的解决措施，如果是硬件部分，需要更换卡件的情况下，则要先确认能否在线更换以及卡件的功能是否完好，更换之后对于系统的运行是否会产生影响;如果是软件故障，则需要先对下装相关环节进行确认，在系统的运行过程中是否能够支持在线下装操作[3]。

3 结束语

综上所述，DCS控制系统在煤化工企业运行过程中有着重要的作用，良好的维护工作能够有效保障煤化工企业稳定、安全的运行。近年来，我国煤化工行业在DCS控制系统的帮助之下，发展良好，相信随着时间的推移，DCS控制系统的各项性能将会更加人性化、智能化，能够更好地为煤化工企业服务。

参考文献

[1] 马宝岐，杨占彪.煤焦油制燃料油品[M].北京：化学工业出版社， 2011：1，2.

[2] 王文凯.DCS控制系统在煤化工中的应用[J].装备维修技术，2019 （2）：132，131.

[3] 赵宁.试论DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J].化工管理，2018（27）：99-100.

作者简介

辛魁（1985-），男，陕西榆林人;学历：大专，职称：助理工程师，现就职单位：神木富油能源科技有限公司，研究方向：化工自动化、仪器、仪表自动化控制方向。