淺議DCS系統在城市天然氣門站中的應用

陸淼 張棟 閔琳琳

摘? 要：DCS系統也被稱之為“分布式控制系統”，這是一種以微處理器為基礎的新型控制系統。在我國的城市天然氣門站控制系統中，DCS已經應用十幾個年頭，這期間，DCS系統不斷地完善，從設計、制造、運行等方面都得了較好的強化和提升。隨著城市天然氣門站的發展，DCS分布式集中控制的優勢逐步顯現，已然成為城市天然氣門站控制系統發展的重要方向，基于此，該文就對DCS系統在城市天然氣門站中的應用進行分析，以期通過該文研究為我國城市天然氣門站系統建設提供有價值的理論參考。

關鍵詞：DCS系統? 城市天然氣門站? 應用

中圖分類號：TE937 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（c）-0058-02

1? DCS系統與PLC系統的區別

DCS系統為分散式控制系統，而PLC為控制裝置。DCS系統能夠實現與任意裝置功能的協調，但PLC僅能夠實現對此單元功能的控制。從網絡方面來看，DCS網絡具備總控特性，相當于系統的中樞神經，其能夠通過穩定可靠的通訊通道進行信息傳輸，此外，DCS系統的拓展性及開放性要比PLC更顯著。DCS其考慮的是整體的方案配置與協調控制，單用PLC來進行系統管理的話，僅僅能夠建立起松散的連接體系，很難實現整體的協調控制。通過對比我們可以發現，在城市天然氣門站控制中DCS的系統是最好的選擇。

2? DCS控制系統的配置及控制方法

2.1 DCS控制系統的配置

DCS控制系統是通過網絡節點分布實現分散控制，在系統中通過遵循點對點通訊、節點獨立的原則，能夠實現網絡節點間的信息交互和獨立處理。在DCS控制系統的結構表現上，多為雙網冗余式結構，通過形成冗余錯網，來進行傳輸設備之間的控制，避免網絡連接錯誤問題引發的故障，保證整體控制系統網絡的可靠性。DCS控制系統的傳輸介質為光纖，能夠有效避免電磁干擾，提高系統的長距離信息傳輸穩定性，保障遠程控制通信。

2.2 DCS控制系統的控制方式

DCS控制系統在城市天然氣門站控制的方式主要為以下兩點。

（1）功能方面控制方式：DCS控制系統能夠確保城市天然氣門站控制系統的獨立和安全運行，一旦發生意外，出現控制脫離，DCS系統能夠不在外部幫助下，確保城市天然氣門站控制系統獨立穩定運行。

（2）核心控制化功能：城市天然氣門站裝置通過與DCS進行結合，能夠充分發揮數字化裝置的性能，實現核心化城市天然氣門站控制處理。在DCS控制系統中，控制邏輯相對簡單，因此可以通過可編程的邏輯控制器進行輔助控制，進而提高城市天然氣門站的數據通信性能。目前DCS控制系統的多功能化建設，讓DCS系統生產廠家注重系統與多元化控制的程序開發，使得DCS系統在實際應用過程中能夠具備與PLC等控制裝置的有效連接。此外，DCS的人機交互端口，還可以通過人為地設置運算，利用DCS冗余方式進行系統配置和優化，實現經濟效益的提升和系統可靠性的增強。在DCS控制系統搭建過程中，可以運用DCS控制系統的編輯器或者原有PLC控制面板來對系統獨立單元進行臨時控制，同時在進行設備檢修和維護的時候也可以運用DCS的人機交互來進行單一對象的操作。

3? 城市天然氣門站中DCS系統應用現存問題及解決方法

3.1 DCS系統性能發揮不足

目前在城市天然氣門站應用過程中，DCS系統的安全性和可靠性發揮表現不足。在應用過程中經常會出現因單纜配置和單機位控制使得故障發生后DCS系統的可靠性和安全性降低。針對此問題，可以通過進行雙機位、雙纜得形式進行解決。通過上下互為備用的機位設置，在原有的DCS控制系統中搭建一套上位機，在DCS系統出現故障時，由上位機進行操作管理，解決網絡故障問題。上下位機的設置很容易出現同時操作問題，針對于此，可以通過對上位機界面閉鎖的方式進行結合，確保上下位機僅由一處操作;雙纜配置能夠有效地解決系統網絡傳輸故障問題。除此之外，還可以通過在DCS系統裝置上設置預留接口，來方便單機的故障檢修和現場調試。通過上述調整能夠有效提升DCS系統的安全性和可靠性。

3.2 DCS系統搭建難

目前，城市天然氣門站的系統管理要想完全實現DCS系統搭建是比較難的，因為需要城市天然氣門站整體裝置和各級人員經過長時間的提升和培訓才能夠讓DCS系統得到較好的應用。就目前城市天然氣門站內部情況來看，城市天然氣門站控制設備和自動裝置基本已經實現了微機化建設，但目前DCS在與微機化設備的通信、信息共享等方面仍存在不足，城市天然氣門站在DCS系統應用上缺乏實踐經驗和運行經驗，使得DCS系統難以在城市天然氣門站進行全面的普及建設。此外，目前城市天然氣門站的操作人員對于DCS系統的認知度較低，在城市天然氣門站生產和運行部門，很多操作人員并不了解DCS系統，更談不上良好地對該系統進行操作和運行了。另外，目前城市天然氣門站傳統的控制觀念很難在短時間內轉變，因城市天然氣門站的安全性高、可靠性高等特點，使得城市天然氣門站運作過程中需要以十分嚴格的保護措施來予以保障，而DCS的精簡操作人員、優化操作管理與傳統的控制理念存在差異，就導致DCS系統很難被城市天然氣門站所接受。

對于上述問題而言解決上述問題，需要首先對城市天然氣門站的人員進行培訓和實踐訓練，通過培訓讓城市天然氣門站操作人員打破傳統控制思想，從新觀念下認識DCS系統，幫助DCS系統更好地介入到城市天然氣門站之中去。其次，DCS系統研發企業需要加速對DCS系統與微機化設備的信息交互研究，提高微機化設備的發展水平和性能，加強DCS系統的運作和操作水平，進而提高DCS系統在城市天然氣門站中的應用量。

4? DCS系統在城市天然氣門站中的未來應用趨勢

DCS系統在城市天然氣門站中未來的發展會朝向與總線發展進行建設。隨著當前FCS現場總線技術的不斷完善和優化，目前的FCS已然實現了將傳統信號、通信、系統標準與自控系統的有機結合，在FCS現場總線的發展下，城市天然氣門站控制系統調試、安裝也得到了精簡，操作的便捷性、安全性、可靠性都得到了大幅度的提升。從現階段所演示的FCS現場總線技術來看，目前現場總線已經實現了多臺智能化現場設備與自動化系統之間的雙向信息傳導，通過數字化多站通信連結，取代模擬信號通訊，讓現場控制得到實現。不過目前FCS現場總線仍存在較多不完善的地方需要去解決，就目前城市天然氣門站的建設而言，DCS系統的搭建無論是從經濟性還是從安全性來看都具重要的價值。

5? 結語

在該文的研究和論述中，通過對DCS在城市天然氣門站系統的應用進行分析，可以了解到DCS在當前的城市天然氣門站控制系統建設上有著十分重要的作用，值得我們去深化落實和研究，加強DCS系統試點建設及規范化建設，通過加強實踐，積累經驗為我國城市天然氣門站全面導入DCS系統打下堅實的基礎?，F代科學技術的革新與發展速度很快，城市天然氣門站要想在快速發展的科技時代保持良好的市場競爭力和經濟效益就需要加強自身的現代科技導入。

參考文獻

[1] 張京.基于NT6000DCS的燃氣鍋爐控制系統設計與應用[D].燕山大學，2016.

[2] 張波.淺議DCS系統在城市天然氣門站中的應用[J].機電信息，2009（24）：24，36.

[3] 傅國軒.格爾木城市天然氣門站DCS系統的設計與應用[D].西安理工大學，2007.