DCS 系統設計及先進控制在DCS系統中的應用探討

董瑞龍

（遼寧大唐國際錦州熱電有限責任公司，遼寧　錦州　121017）

DCS 系統設計及先進控制在DCS系統中的應用探討

董瑞龍

（遼寧大唐國際錦州熱電有限責任公司，遼寧錦州121017）

DCS控制系統作為一種十分有效的系統，正在逐漸得到廣泛的應用。基于此，對DCS系統設計及先進控制在DCS系統中的應用進行了探討。

DCS系統設計；先進控制；DCS系統；應用

引言

作為一種良好的分布式控制系統，DCS系統還能夠實現集散控制的作用，其中綜合了顯示技術、控制技術、通信技術、計算機技術等多種技術。技術人員對于控制層面和生產裝置，應分別進行分散控制和集中管理。在系統當中，通過規模擴大、功能增加、系統成型等，實現系統對數字控制功能的保留，使其在實際應用中更好的發揮作用。系統的集散結構、數據信息的流動性等，都能夠得到保證。

1　DCS系統設計

1.1主控單元

在DCS系統設計當中，主控單元主要包括CPU、存儲器等部分。在DCS系統中，對高性能16位微處理器進行應用。或對32為處理器和浮點預算協處理器進行應用，同樣能夠降低工作周期，增強處理能力。在存儲器當中，包括了RAM、ROM等部分。在計算機中，通過運行固定程序，能夠對工作安全性能進行有效的保證。在DCS系統設計的過程中，應當復雜修復組態，從而提升系統運行的可靠性與方便性。

1.2現場控制站

利用計算機，現場控制站能夠對控制、檢測等工作獨立完成。其中主要包括了機柜、電源、輸入通道、輸出通道等。在現場控制站的機柜結構中，設有多層機架，用于安裝模件、電源等，用金屬材料包裹外部，在活動部分，進行相應的電氣連接，在內部電子設備中，通過電磁屏障提供服務［1］。在機柜設置中，應當進行良好的接地，保持4Ω以下的電阻，從而實現良好的電磁屏蔽效果。在電源供應當中，應確保可靠、穩定的控制站交流電源。在供電中，對雙向交流電源進行應用。系統中的輸入和輸出通道采用I/O接口模式，可采用模擬量、脈沖量等模式。線路將生產過程中的物理量和化學量轉換為電信號向輸入通道輸送。脈沖信號主要出現在旋轉計、渦輪計量器、機械計算裝置等。

2　DCS系統先進控制

2.1先進控制意義

在DCS系統當中，采用了先進的控制技術，對于企業經濟效益的提升、競爭能力的增加等，都有著重要的意義。基于現代控制理論，運用人工智能技術，極大的推動了DCS系統先進控制在DCS系統中的應用。在動態環境下，先進控制可對計算能力、數學原理等進行發揮。不同與傳統PID控制的是，DCS系統先進控制不單單是一種算法控制，還能提供相應的控制策略［2］。在工業系統中，一旦受到某些因素的影響，參數準確性也將受到影響，因而利用DCS系統先進控制，能夠更好地應對這種影響，更加有效地進行工業過程控制。

2.2先進控制特點

不同于傳統PID控制模式，在先進控制模式下，可進行知識控制策略、模型控制策略等。其中，知識控制主要包括智能專家控制、模糊控制等；模型控制中包括軟測量技術、生物識別、預測控制等。在DCS系統先進控制當中，這兩種控制模式都發揮著十分重要的作用。在工業環境中往往具有多變、復雜的特點，而利用先進控制技術，能夠對其中的多變量耦合、非線性、不確定性等控制問題進行解決，同時兼顧到被控變量、控制變量之間的關系［3］。在工業環境下，先進控制能夠促使一些模型更好地發揮效果，提升協調、約束、適應能力，從而更好的匹配工業生產和系統控制。同時，能夠反映出操作要求、動態生產過程的特點，對控制效果進行提升。

2.3先進控制發展

很多相變、生化、化學等反應過程，都會出現在工業生產過程當中，對能量、物質等進行轉化和傳遞，因此工業生產過程實際上是較為復雜的。同時，工業生產中，具有非線性、信息部完整性、不確定性等特點，因而都會給先進控制的應用造成限制［4］。在工業生產中，這些因素都具有非常重要的意義，能夠對產品的質量產生直接的影響，并且造成該筆那能量消耗、生產含速率等技術指標。在連續化、大型化的工業生產轉變中，工業生產的實時性、整體性會得到不斷的完善，因此，在DCS系統當中，為了實現工業生產的優化以及系統的協調，在裝置復雜等問題的解決當中，對DCS先進控制進行應用，能夠取得十分良好的效果。在過程控制當中，一個對象通過對PID控制規律單項輸出的應用，實現簡單反饋控制，并在控制中以經典理論為基礎。在各類工業生產流程中，傳統PID控制都得到了廣泛的應用。而在現代化的工業生產中，DCS系統的應用也不斷擴大，但同樣不能忽略現有的PID控制。因此，可以利用PID控制維護工業過程的操作和運行穩定性［5］。在這種方式之下，能夠很容易接受和理解簡單的操作方式。在科技進一步發展的前提下，能夠更加完善控制技術的應用和結構，從而實現DCS先進控制更好的應用。

3　結語

在當前的工業生產等領域當中，DCS系統是一個較為常用的系統，對于功業生產過程的控制有著十分重要的作用。而在DCS系統中，系統設計及先進控制的應用，具有不可替代的意義和效果，對于DCS系統功能的發揮，也有著直接的影響。通過良好的系統設計和先進控制的有效應用，能夠更好的確保工業生產的安全穩定，取得更為良好的效益。

［1］江天生.霍尼韋爾OneWireless工業無線方案:同DCS控制系統完全一體化、內嵌、無縫式數據集成，支持應用在過程控制領域［J］.自動化博覽，2010（4）:50-52；57.

［2］劉長遠，王振，王建軍，等.電站鍋爐先進控制系統的開發與應用［J］.化工自動化及儀表，2012（9）:1136-1142.

［3］蘇紅剛.DCS控制技術在熱電廠機爐控制系統改造工程中的應用［J］.中小企業管理與科技（中旬刊），2016（2）:221-222.

［4］欒松鵬，高德欣，楊帆，等.基于DCS的蒸汽鍋爐優化控制系統設計［J］.自動化技術與應用，2014（7）:59-61；66.

［5］白剛，賈新強.PLC型DCS控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用［J］.物聯網技術，2015（5）:78-79.

（編輯：苗運平）

Discussion on the Application of DCSSystem Design and Advanced Control in DCSSystem

Dong Ruilong
（Liaoning Datang International Jinzhou Thermal Power Co.，Ltd.，Jinzhou Liaoning 121017）

DCS control system，as a kind of very effective system，is gradually widely used.Based on this，the DCS system design and application ofadvanced control in the DCS system are discussed in this paper.

DCSsystem design；advanced control；DCSsystem；application

TM311

A

2095-0748（2016）11-0098-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.41

2016-04-22

董瑞龍（1988—），男，遼寧沈陽人，本科，助理工程師，研究方向：控制工程。

信息化