淺析化工生產中DCS自動控制的應用

張彥升（北京測試空間科技發展有限公司，北京 100085）

淺析化工生產中DCS自動控制的應用

張彥升
（北京測試空間科技發展有限公司，北京 100085）

在化工生產過程中引入DCS系統，能夠為公司的順利生產創造良好的條件，同時，還能夠很好的控制能源與原料的使用量，降低了人工消耗，能夠為公司有效控制生產成本提供良好的條件。盡管DCS系統具備諸多優點，但需要注意的是，其同樣存在不足之處，今后仍需根據生產的需要逐步改進，以進一步完善其功能，使其能夠在更加繁雜的環境中可靠運行。本文通過該系統在化工生產中的具體應用，闡明其在使用當中需重點把握的事項，希望能夠為化工生產中充分發揮該系統的作用提供參考依據。

化工生產；DCS；自動控制

1 DCS系統當前所具備的主要功能

DCS是一種將各類計算機技術進行融合，具備強大控制性功能的系統。當前該系統主要具備以下四點功能：分別為實時性功能、對參數進行調整的功能、報警功能、監控功能。

（1）實時性功能。在這一功能下，人們利用控制站建立起了一個服務于生產系統的輸入、輸出方式。進而再以此作為基礎，對相應的化學生產現場進行各環節的信息采集。而后在將其以數值顯示和顏色變化的形式表現出來，從而來保證相關的操作人員，可于第一時間對當前的生產狀況進行掌握、控制、監督。

（2）參數調整性功能。該項功能可快速、高效的對生產系統中所存在的各類參數進行調整，以確保各類參數處于一種穩定的、最佳的狀態。進而以技術的角度來對公司的安全生產提供有效的支持，并對資源進行控制，以達到減少成本、提升公司總體經濟效益的目的。

（3）報警功能。報警功能主要是對公司用于生產的設備以及生產的具體運行情況、開關量進行監督，一旦在這一過程中發現了某些異常情況，DCS系統內的相應設備便會做出報警提示。從而相應的技術人員便可根據有關的信息內容，來對系統中所存在的故障進行檢查與排除，最終來實現降低故障對系統的損害度，保證公司生產的順利化進行。

（4）監督功能。DCS系統在運行的過程中，有關人員會對運行中的實時參數進行相應的記錄。并將這些系統正常運行狀態下的參數記錄數據作為參考性的資料與當前運行參數進行對比，從而來對比較后的結果進行分析，并對當前系統的運行情況進行判斷。一旦發現了異常情況，則應進一步的對數據進行分析，從而尋得問題的根源，避免事故的發生、節約成本的支出。

這些功能的存在無疑對DCS自動化系統起到了優化性的作用，因而當前該自動化系統被應用到更為廣泛的領域中來。從而有效提升各行業的發展、提升工作效率，為企業爭取更多的經濟效益。

2 DCS系統具體應用

（1）切斷閥控制。在化工生產中，DCS系統將切斷閥組態到計算機畫面上，操作員通過在操作員站上的操作實現對切斷閥的開關操作，并可以監控現場切斷閥對開關指令的執行反饋。并且在連續生產過程中，通過順序控制，可實現程序對調節閥的自動操作，實現整個或部分生產流程的自動化，大大降低了人員的勞動強度。

（2）對液位進行自動化控制。目前DCS自動化控制系統被應用于多行業中，其中也包括化工行業。而在化工行業的生產過程中，存在一個對生產運行狀態情況進行衡量的指標即塔液位指標。但是在系統運行的過程中，塔內會存在壓力并造成流量發生改變。而該情況在未得到有效控制的情況下，將會對系統的正常、穩定的運行帶來極大的負面影響。而DCS自動化控制系統下的副回路，可同時對塔內壓力所引發的流量改變以及排出端所產生的壓力進行有效的抵御，進而為系統的穩定化運行奠定了良好的基礎。

（3）聯鎖控制。即通過DCS系統所具有自動運算功能，來保護運行設備，確保其安全的技術。基本機理如下：以液位控制為例，對生產過程中的液位變化區間設置標準參數值，在運行過程中，一旦液位超過其上限，就會發出指令來切斷開關連接，從而使水泵能自動停止運行；反之，當液壓未降低到設定線以下時，系統中會有相應的指令發出，將開關重新進行啟動、令電路閉合，于是水泵會再次開始運行。但是這一功能的執行，是需要事先對連鎖條件進行編寫的。而目前這一技術可被應用到電動機的啟動、停止上，也可用于調整閥的開度情況及在電磁閥的開關動作上都能夠進行聯鎖控制。具體來說，該技術主要基于軟件來發揮作用，其準確性、關聯性、可靠性均良好，并且具有相對良好的智能性、邏輯性以及事故記憶性，能夠取代許多繁瑣的人工操作。

（4）反應斧的反應溫度控制。在進行化工生產過程中會形成多種參數指標。其中反應釜反應溫度是各類參數中非常重要的一個指標，其于生產過程中的控制情況對于最終的生產情況、產品質量都將帶來極大的影響。

以往在舊的生產模式中，可能需要操作員依靠經驗對蒸汽調節閥設定一個合適的開度并根據實際情況不斷的進行微調以保證反應器內溫度穩定在期望范圍內，不但繁雜，且溫度控制效果受人的因素影響較大。DCS系統將升溫參數和升溫過程中具體的執行方式設定好后，根據實際溫度的變化對蒸汽調節閥進行自動控制，通過對控制邏輯參數的整定，可實現對溫度的精準控制。而再將DSC系統引入到化工生產中后，將可對反應器中的溫度情況進行監控、并對數據進行采集、分析。進而及時的根據數據的分析結果，對當前的反應熱情況進行有效的處理，保證不同原料在生產過程中的反應狀態處在一種穩定的狀態下。最終來實現，降低因生產過程中反應溫度過高所帶來的負面影響，保證化工生產能夠順利的、穩定的、有序化的進行。

3 應用DCS系統注意事項

在化工生產過程中引入該系統，使得生產的自動化程度大大提高。然而，這一系統具有相對較低的智能化水平，具體的應用過程中依舊面臨諸多問題，必須選擇科學合理的技術方法，來對生產中可能發生的問題進行有效的規避。首先相關人員應做好生產過程中的環境控制，因為不同的溫度、濕度條件下，將會給DCS控制系統帶來不同的影響。所以，應用過程中，必須科學合理的控制外部環境，盡量避免粉塵、腐蝕材料等造成的破壞，最大限度地防止發生死機或者異常停機，以免影響到公司的正常生產。

另一方面，生產的過程中還要處理好信號干擾問題。這主要是因為DCS系統在運行的過程中，還會受外界信號的影響，如發生碰撞等情況都會對系統的穩定性、可靠性帶來負面影響作用。鑒于這一個方面的原因，在具體的應用過程中，必須科學合理的對上述各種因素進行控制。例如，相關人員在進行設備維修工作的時候，應當戴上防靜電手套，通過這種方式來避免靜電對設備造成的損害。現場布線時要保證信號電纜與電源電纜的合理間距等。

4 結束語

DCS系統的應用，無疑將從各方面來提升各類行業的生產效率。但是這一技術的有效實施，同時受到了各種現實因素的影響，在使用的過程中也會出現故障。因而相關人員應做好其日常的生產維護，將各類不利因素進行排除，以保證該系統的正常化、穩定化運行。進而將DCS系統控制的優勢充分的發揮出來，為企業的經營發展貢獻更大的力量，為經濟效益的獲取奠定下良好的基礎。

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1671-0711（2016）07（下）-0025-02