天然氣儀表工程中的DCS系統應用分析

李克豐

摘 要：主要分析了煤制天然氣儀表工程中DCS系統的有關概念，并詳細介紹了系統的結構，然后再合理優化天然氣儀表中的DCS系統應用的設計，有效地提高了系統的穩定性和可靠性，使天然氣儀表工程中系統的運行更加穩定、安全。

關鍵詞：天然氣；儀表工程；DCS系統；應用分析

中圖分類號：TE937 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.15.159

文章編號：2095-6835（2015）15-0159-01

在整個天然氣運行過程中，從開采到加工，再到流通和消費階段，儀表工程都起著非常關鍵的作用。儀表工作能不能科學、正常地工作，關系著儀表在實際工作中能不能及時讀取有關數據，并將相關數據有效地傳送給控制系統。這對天然氣儀表工程是非常重要的。

1 DCS系統的認識和分析

DCS系統是分布式控制系統的簡稱，也可將其稱為集散控制系統，它是在原有的控制系統基礎上發展而來的。從根本上來說，這種控制系統是一種對過程的控制，是能進行過程監控組合的多級計算機控制系統。在該系統中，主要運用了計算機和通信技術、顯示和控制技術。DCS控制系統的基本思想在于能夠分散控制，同時，又便于集中控制和分級管理，而且在配置方面和組態等方面是比較靈活和簡便的。

在天然氣生產和加工的過程中，各環節都不能離開儀表而工作。這是因為儀表具有一定的特殊功能，其主要是示值比較準確，在天然氣的生產過程中具有比較高的經濟價值，在流通環節還有豐厚的利潤。但是，在現實環境中，天然氣的生產受較多因素的限制，工作環境的惡劣等一些其他影響因素，都會給正常施工造成一定的阻礙。因此，儀表讀值一般采用遠距離的傳輸方式。在與天然氣相關的領域中，許多環節都會涉及到儀表的參數讀取等問題，運用該系統能夠使相關判斷和控制具有一定的穩定性。

2 項目分析

為了提高企業的事故應變能力，某市煤制天然氣股份有限公司裝置了變壓吸附制氫裝置，這種裝置中的所有工作步驟都使用了DCS系統進行控制。該系統全部采用數字化管理，技術比較先進，系統穩定，測量精度非常高。DCS系統還有自動監控管理和打印系統，能夠有效監控法門，并作出故障診斷，及時完成報表打印等工作。

在運行方式上，裝置主要采用6-1-4/P方式作為控制程序，同時，還采用一套輔助控制程序。其工藝流程主要是吸附，然后是壓力調整、再生，再進行壓力調整、吸附等。如果這種程控閥出現故障，可以運用手動的方式切換到輔助方式，然后排除故障后再切換到主運行方式中。

3 DCS系統的應用和優化措施分析

當DCS系統處于施工狀況下時，一般需要配備I/O點數具，并且要將余量保持在15%～20%上下，能夠使系統在擴容或通道出現損壞的情況下進行替換。但是，在具體的應用中會遇到一些問題，例如，當I/O卡出現符合的、不同的分布狀況或發生一些損害時，需要及時替換通道。如果備用通道與I/O通道的距離比較遠，而且需要處理、加強或剪斷信號時，這會給工作帶來較大的麻煩，恢復時間也就會相應地延長。

在優化過程中，可以將備用通道點數均勻地分配給I/O卡。一般情況下，I/O卡的應用一般是8個通道配備一兩個點，而在16個通道的情況下，配備在兩三個點，而對于32通道的相關I/O通道時，一般配備五六個點。

在DCS數據優化方案中，一般是利用控制器來解讀和控制冗長的服務器，然后再從服務器上讀取相關內容。不過，這種方法一定存在漏洞，主要是因為數據必須通過數據庫來工作，這對服務器來說負載是比較大的。一旦設備等方面出現故障，就會中斷DCS的通訊，最終使操作設備監控失效。據有關統計顯示，某市天然氣公司在2011-07—2014-07之間，服務器的中斷至少在10次以上，而導致服務器中斷的主要原因是DCS通訊出現了問題。在操作流程方面，很多操作站的工藝參數沒有變，而控制指令卻有失效的情況，這給天然氣儀表工程帶來了許多的麻煩。因此，在優化的過程中，DCS系統應運用點對點的方式來采集數據，盡量減少數據采集的中間環節。

DCS系統屬于天然氣儀表工程中的重點控制系統，DCS系統在未來的發展中具有更大的優勢，尤其是其超強的數據處理能力。運用這種數據信息，采取挖掘和利用人工智能的方式，在未來的DCS系統中會有更大的優勢。運用這些技術，可以利用計算機更好地處理儀表數據，使這些數據為人服務，從而做出科學的判斷和決策。另外，在此需要說明的是，在DCS系統中，這些應用技術有廣泛的發展空間和應用空間。在人們利用數據的過程中，加強對系統的優化和改進，能夠更好地為人們服務。特別是目前的工作中還存在一些問題，所以，需要不斷改善和提高系統性能來提高服務質量。

4 結束語

綜上所述，在實際工作中，DCS系統具有較高的價值和作用，在系統不斷推廣和應用的過程中，其技術也在不斷更新和發展，相信在將來的天然氣發展中，它一定是一股重要的力量。在實際工作中，工作人員要注意觀察DCS系統的數據，加強對工作中細節的分析，使DCS系統能夠更好地發揮作用，不斷改善自身的不足，進一步推動我國天然氣事業的發展。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕