化工生产中DCS控制系统的应用孙华兵

化工生产中DCS控制系统的应用孙华兵

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摘要：近些年我国各领域企业都在进行自动化控制系统技术的融入，化工生产企业也不例外，在自动化控制系统中有一种DCS控制系统，它通过综合应用计算机通讯等技术来对化工生产系统中的设备进行优化控制和保护，DCS系统在实际应用中具有很多优势，比如可靠性高、具有一定的开发性等。基于此，本文对化工生产中DCS控制系统的应用进行分析。

关键词：化工生产；DCS控制系统；应用

前言：随着DCS控制系统在化学产业中的作用越来越重要，它的不断发展创新被各个化工企业所重视，主要是为了最大程度的减少化工企业的成本以及其他方面的开支，不断提高收益，逐渐扩大规模。

1.DCS控制系统功能与结构分析

从DCS控制系统的功能可以知道，该系统的设计具有合理性，运用的机构原理主要涉及以下几个方面：

1.1控制系统功能属于可控网络

DCS控制系统是一个综合性质的网络系统，通过运用化工厂的机械设备、服务器等进行综合操控，它主要有三个结构组成，在正常运行的过程中能够起到检测和控制的作用。

第一，在的DCS下层中包含的因素比较多，主要有控制对象、产品、相关设备等。在这底层中主要是收集数据信息，将数据信息分层整理后提交到指定地方，便于集中控制管理，这一层主要包含了闭环调节、执行顺序等环节。

第二，在DCS系统之中，除底层之外就是中间层，主要由专业的工作人员进行有效的操作和控制，该层的设置主要是为了便利用收于对该层数据的分析和整理，从而使程序更科学合理。

第三，DCS系统主要就是主要是为了将上两层收集到的数据信息进行控制管理，然后进行统一的控制管理，进一步进行深入分析探讨，不断提高工作人员的管理水平。

1.2DCS系统的分层与功能

DCS控制系统是一个综合系统化的体系，它主要控制层、管理层以及数据信息层。其中信息管理层主要是利用计算机设备将收集到的数据信息进行有效连接，这个信息层不仅能将各种参数设置进行有效整理，还可以对生产过程进行合理调整。

DCS控制系统的功能具有多样化的特质，在化工企业中的研究运用具有至关重要的作用。DCS控制系统主要是为了方面建立化工设备中的I/O服务，通过寻找相关类型的数据信息进行整理研究，最终将整理的信息变为图形，方便于相关工作人员的运行操控，不断提升其运行效率。

1.3DCS控制之中的反应器

反应器是DCS控制体系比较关键的一个部件，工厂的机械设备主要是通过反应器来对生产出的产品发生一定的影响。其中，工艺手法、材料等决定了产品的品质。实践表明在控制化生产过程中一定要注意温度因素。

一方面从控制系统的反应器来说，要选择好反应器的材质，例如A、B、C等材质用于设备线路接口处，在操作的过程中也要注意反应器的温度以及相关参数变化，对于反应器的操控变得趋于稳定化。

1.4控制液位串级与连锁

从下图所示的情况来看T0001与T0002是其中的两个化学反应。在这两个之间要连接一个控制器，同时让两个化学反应进行串联，从而形成一个生产设备的保护层，这样不仅能提高设备的运行效率，同时还能延长设备的使用寿命。

2应用优势

（1）可靠性。DCS控制系统在传输信号的形式方面进行了改进，将原来系统中的电磁模拟信号转换为二进制的数字信号，这种信号形式在传输中具有显著的优势，比如不易受到干扰，信号传输质量与精准度都大大提高了，这就是DCS控制系统在应用中的一个重要优势，即数据信号传输误差大大降低，信号传输过程更具准确性，同时，由于传输信号更加简洁，DCS控制系统的构架结构也就相对简单化了，很多不必要的抗干扰器和线路都可以进行简化处理，这就使DCS控制系统的传输效率与传输可靠性进一步得到了提升。

（2）系统控制网络更加开放DCS控制系统在设计方面采用了标准化的模式，在系统结构中会有主计算机对系统中设备的信号进行分析与控制反馈，并通过化工企业内部以太网来进行信号通信，因为模块化与标准化程度强，整个系统在开放性方面做的很好，这对于在控制系统中进行子系统和模块接入提供了不小的便利，同时一些需要进行维护或者去除的模块也可以及时从网络系统中去除，这大大提升了控制系统组态的灵活性，使DCS控制系统在化工生产中应用的过程更具个性化。

（3）对系统进行安装与维护都相对简捷由于化工生产企业具有其特殊性，比如生产的产品都是些化学品，不论是产品还是原材料都可能带有一定的腐蚀性，因此化工生产中常常伴随生产设备的损坏和频繁故障，利用DCS系统对设备进行状态监测与信号数字的收集、传输与分析既可以保证数据真实性，又能对设备运行状态的变化进行及时展现，对于进行设备状态维护工作效率的提升具有很大助力。同时由于DCS系统具有很高的灵活性，对于故障模块进行拆卸与故障维修也更易操作，这就可以大大提升化工生产系统的运行效率。

3具体的生产运用

3.1整体的控制结构

从本质上讲，DCS应该是典型的可控网络，包括服务器、工作站、其它仪器设备等。集散控制系统涉及三个层次的基本结构作为一个整体。在分散控制的新模式下，每个生产过程中的化工设备都可以全方位监控。过程控制的关键是采集生产对象和控制对象的信息，在获取准确信息的前提下，将其传递给上层系统。因此，系统监控的整个过程包括采集方式、执行顺序和闭环调整。

此外，如果涉及集中监视操作，则有必要将它们分配到中间层。一般来说，集中监控本身具有面向整个生产过程的特点，需要对数据进行准确的处理。从系统操作的角度来看，中间层占有非常重要的地位。系统的管理层构成了DCS系统的最高层，能够准确地控制各个时间段的生产流程，分析信息，总结信息，完成归档操作。通过使用上述操作流程，可以提高化工生产的整体水平。

3.2分层进行控制

DCS包括信息管理、控制站和过程层。具体而言，信息管理层连接到整个网络，并总结了所涉及的操作参数。在整个化工生产中，信息管理一般都能实现精确的调度指令，其中涉及到各种调度信息。监测网由控制站和操作站组成。每个时间段收集的实时信息可以转换成更直观的图像，将设备压力、产品温度和流量输入操作站。一旦发现故障，就必须在尽可能短的时间内迅速解决它。

3.3系统反应器

目前化工生产阶段采用DCS系统，不能得到反应器的支持。这是因为反应堆本身具有相应的控制性能。除温度控制外，反应器还能准确地控制其他因素，包括系统压力、反应温度等因素。在收集或分析相应的温度信息时，应注意反应器的相关处理，以避免反应器出现快速升温的状态。在大多数情况下，反应器的端口可以流入原料，这通常涉及反应温度、流量和流量。如果它能保持在最稳定的状态，它有助于实现精确的测量。

化工生产通常包括排放过程和进料过程，两者之间存在一定的相关性，可以通过液位模型来控制。通过使用链条控制，设备提供了全方位的保护，防止损坏某些设备。在消除系统报警的条件下，系统反应器可以正常完成进料处理和放电处理，恢复正常运行状态。

结语：在化工生产中应用DCS系统技术可以提升很多工序的自动化控制与安全保护的效率，并且在生产中应用PID回路控制等技术，可以为生产过程提高效率和降低人为误差，使化工企业生产的经济效益不断增长，为我国化工行业的发展提供助推力量。

参考文献：

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

作者简介：

孙华兵，身份证号码：3213221989****1855；

李燕飞，身份证号码：3207061986****1015；

徐亮，身份证号码：3207031992****0519。