集散控制系統在化工過程控制中的應用

楊正權

（貴州理工學院 550000）

摘要：集散控制系統是基于計算技術發展起來的，在工業中的應用比較廣泛，對工業控制技術有重要的影響。這種控制系統有許多優點，能夠實現智能化的控制。在一定程度上提高化工生產的質量，促進化工企業的發展。本文將探究集散控制系統在化工過程控制中的應用。

關鍵詞：集散控制系統；化工生產過程；化工控制

引言：集散控制系統結合了網絡通信技術、圖形顯示技術以及計算機技術等，是一個技術的集合體，其核心組織是微處理器，這個系統可以集中的監控生產過程，并進行分散控制和管理，能夠實現控制的實時性、智能性，提高控制工作的質量和效率，已經逐漸成為化工生產中的重要技術。

1集散控制系統的概念

這種系統是一種計算機系統，能夠集中管理生產過程，并對生產過進行分散式的控制，這種控制系統建立在科學技術的進步和工業生產的要求之上，符合時代發展的需求[1]。集散控制系統融合了多種技術，能夠降低生產風險，優化生產過程。其工作過程具有很強的技術性。

2集散控制系統的特點

集散控制系統有諸多特點，可以進行分級遞階控制、分散控制，具有完善的控制功能。系統控制規模越大，分級范圍也就越廣，包括水平分級和垂直分級。在分級遞階控制中，最簡單的控制系統在垂直方向上也分為兩個部分，一部分是操作管理級，另一部分是過程控制級，兩個控制級能夠互相協調，承擔傳送數據和接受指令的任務，同時，水平級之間也在進行數據的轉換工作[2]。分散控制包含的意義范圍比較廣，有功能分散、危險分散、設備分散、人員分散、復合分散等，分散的目的是降低生產的風險，提高身產效率。集散控機制系統具有調節回路的功能，無論簡單的還是復雜的回路，都可以有效的調節控制。系統在運行的過程中可以進行各種運算。集散控制系統中還有專家控制系統，通過這個系統可以實現 各種控制，如邏輯控制、反饋控制、順序控制等，可以顯示、輸出數據，實現各種操作。操作站的顯示器分辨率比較高，結合復合窗口技術，能夠多角度、全方位的顯示監控畫面，畫面清晰，數據信息明確。硬件設備先進，使操作更方便舒適。集散控制系統還有易操作的特點。系統提供的信息很容易辨認，度與異常情況能夠自動發出警報，為操作人員提供更輕松的工作條件。

3系統設計方法

3.1系統工作原理

集散控制系統的控制對象是水箱、模擬鍋爐以及管式電阻爐，不同的控制對象有不同的要求和控制算法，選擇相應的算法，通過計算機進行自動控制，下位機的管理、監督等工作需要通過上位機的輔助來完成。控制的方式包括直接數字控制以及儀表控制，數字控制是將計算機于數據采集板卡相連，通過何種方式實現控制，用智能儀表對其他回路進行調節。通過一定的數據交換對生產過程進行集中管理和分散控制。

3.2設計思想

集散控制系統的設計是圍繞控制對象進行的，將鍋爐或管式爐水箱中的水位和溫度作為被控參數，對測量元件進行選擇，可以選擇壓力變送器、熱電偶或熱電阻，與此同時，配備相關的執行部件，選擇適當的控制器，設計出水位控制系統或溫度控制系統，經過參數整定后，系統就可以穩定的運行。這種系統的精確度比較高，性能良好。但是，在進行試驗的過程中，工作人員需要對各類數據進行跟蹤記錄，工作量比較大，也比較冗雜。要想提高系統的自動化水平，集中管理各種功能，需要對控制系統做出適當的改進，減少設備的引入，對尚未計算機進行軟件開發，實現對不同對象的控制，同時對被控對象進行監控和操作，使控制系統能夠同時滿足各種工作需求，對化工生產過程進行分散控制以及集中管理。

4應用中的問題及解決方法

4.1報警系統問題

集散控制系統雖然有較好的作用，但在應用的過程中也存在一些問題。該系統的應用領域比較廣，許多化工企業都可硬應用這種系統。在應用的過程中，報警系統的有效性還有待提高。當發生緊急情況時，系統只能發出報警信號，卻不能完整的顯示危險信息的存在位置以及相關的情況，工作人員需要自行查看情況，正價了工作難度，不能有效的節約時間，可能延誤處理問題的時機，因此，有必要優化報警系統。

4.2應用安全問題

要想讓集散控制系統有效發揮管理和控制的作用，首先要保證系統自身的安全運行。在集散控制系統匯總，中央處理器是最重要的組織，整個系統的運行狀態都受到中央處理器的控制，如果系統的相關功能不完善或受到了一定的干擾，中央處理器的運行狀態就會受到影響，不能有效的度聲場過程進行管理和控制，可能造成一些安全事故。因此，在化工生產中，要定期的對系統進行檢測和維護，保證中央處理器的運行狀態穩定安全，從而降低生產事故發生的幾率。

4.3防雷能力問題

雷電對各種電力系統都會產生影響，集采控制系統也不例外，通常情況下，給控制系統安裝避雷針就能達到防雷的目的。但是，集散控制系統對接地裝置的要求是比較高的，在防雷工作中，需要提高系統的抗干擾能力，在設計系統和一些參數的時候，還要結合具體的工業生產需求，保證設計科學合理，從而減少事故的發生，提高生產的安全性。

4.4通訊接口問題

在集散控制系統的運行中，通訊問題是比較重要的，總系統內部的各個子系統必須保證良好的通訊功能，才能有效的進行訊息傳遞，更好的發揮集散控制系統的作用，接口出現問題就會導致報警信號不能及時發出，影響緊急情況的處理，這對于各種化工生產來說都是不利的，因此，在應用的過程中，要對信息記錄點進行合理的分配，根據工廠的具體運行環境對接口進行合理的規劃，防止安全事故的發生。

5發展前景

在科學技術不斷發展的時代環境中，工業生產對技術的要求不斷提高，集散控制系統的各種功能還需要不斷的發展，提高系統的安全性和穩定性，簡化操作系統，降低技術難度，為用戶的使用創造更好的條件，才能提高市場競爭力。未來，系統的發展平臺將更加開放，系統制造廠家會改變封閉的發展發展方式，建立開放的交流平臺，讓不同的廠家能夠實現技術的交流忽然設備功能的互補，共同開拓市場，提高行業的市場競爭力。系統的結構也將向分散化、微型化方向發展，采用一機一回路的設計，最大限度的分散風險[3]。大力開發新的軟件功能，建立標準的模塊系統，讓計算機軟件的功能更全面多樣，具備約束、調節和優化的功能。有利用光導纖維技術，讓通訊更加高效便捷。集散控制系統還應與PLC相互滲透融合，提高系統的控制性能。這是集散控制系統的發展形勢。未來，集散控制系統可能會完全取代傳統的控制系統，為化工企業的發展提供更有利的技術支持。隨著網絡通信技術、計算機技術、人工智能技術的不斷進步，集散控制系統的性能和使用價值也會不斷的提高，向更深的層次發展。

結語：綜上所述，集散控制系統是一種高級的控制系統，在化工生產過程中有重要的利用價值，隨著計算機技術的發展，集散控制系統也會得到進一步發展，其智能化水平會不但提高，形成穩定的控制規律和控制策略，為化工生產提供更有效的技術保障。

參考文獻：

[1]黃永杰.集散控制系統在工業流程控制中設計與應用[J].價值工程，2013，20：32-33.

[2]趙世民.SUPCON集散控制系統在化工裝置中的應用[J].科技創新與應用，2015，25：293.

[3]喬偉.集散控制系統在硫化車間中的應用研究[J].河南科技，2014，15：109.