煤化工企業生產中DCS控制系統的應用及維護

黑曉波

摘要：我國深入推進的經濟轉型背景下，帶動了煤化工行業的發展。因該行業風險性及復雜性相對較高的緣故，高效的控制管理系統必不可缺。DCS控制系統實現了通信、計算機等技術特點的綜合應用，其適應性和智能性較高，目前已被廣泛運用于冶金、化工、電力等行業中。本文以煤化工企業生產過程為對象，探討了DCS控制系統的特點、實際運用及維護方面的作用，以供參考與借鑒。

關鍵詞：煤化工;企業生產;DCS控制系統;應用及維護

煤化工企業競爭中，DCS控制系統憑借自身優良的特性占據了關鍵地位，能連接煤化工生產現場各個設備及服務器、工作站，并實現不同生產環節的鏈接。同時，由于該系統具備開發性，在實際應用中支持技術的及時更新，能與化工發展步伐緊隨，幫助企業減少系統更換的成本，且有利于企業生產運營效益的提高。所以，煤化工企業需要熟練掌握該系統結合生產環節的方法，深入發掘系統的價值作用。

1 DCS控制系統特點

DCS控制系統亦稱之為集散控制系統，是以集中式控制系統為基礎融入新型計算機后誕生的控制系統，綜合了計算機、通信、顯示及控制等4C技術。該系統包含過程控制和監控兩部分，并作為通信網絡的鏈接傳輸網絡間信息。操作過程中，呈現出的特征包含集中操作、靈活配置、分散控制、分級管理等。

2煤化工企業生產中DCS控制系統的應用

2.1控制反應器溫度

煤化工企業生產中，反應器溫度這一因素相當關鍵，其控制水平的高低會對生產產品質量及作業人員生命安全構成直接影響，所以有必要對反應器溫度時刻予以關注，控制器溫度計壓力等維持在規定的標準內[1]。煤化工企業生產中，多數設備散熱后會有大量熱能產生并帶動溫度上升，此時如果處理不到位，會影響生產效果及產品質量，更有甚者會損壞設備。以往在監控中都是安排安全專人負責對反應器運行參數及時調整，而在引入了DCS控制系統后，相關人員結合系統提示即可實現高效控制。溫度測量方面，DCS控制系統部件引入了能夠嚴格感知并控制煤化工生產溫度反應的A級精準度鎧裝雙芯鉑電阻，當設備過熱或負載超出時能第一時間預警，能使溫度引起的生產誤差得到有效預防。

2.2控制電氣設備及連鎖控制

DCS控制系統支持實時監控管道輸送泵及反應釜攪拌電機等設備的運行狀態，能確保各設備在煤化工企業生產過程中運行的穩定性。同時，能向管理人員及時反饋電流、電壓及功率等方面出現異常的設備，尤其是及時報警運行數據與正常范圍嚴重不符的設備或自動停機。同時，DCS控制系統在網絡設施及智能計算機的運用下能夠有效控制整個控制系統，運行中一旦有設備超出保護值范圍，此時聯鎖保護裝置會自行觸發，將設備聯通相關聯設備間的線路切斷，避免設備故障對其他設備構成影響。該系統憑借自身突出的靈敏性和準確地故障判斷優勢，當發生故障后能即刻啟動保護裝置，且在排除故障后能第一時間投入正常運行，為煤化工有序生產提供保障。

2.3緊急停車系統安全保護

DCS控制系統中，緊急停車系統的安全保護這一措施至關重要。該系統支持大量邏輯信號及判斷的有效處理，能以臨時或停產狀態為目標更改故障生產流程的設備或系統設置。同時，通過該措施的應用，可使設備損壞及人員傷亡的情況得到有效規避，在保障生產穩定性與安全性方面發揮著重要作用。

3煤化工企業生產中DCS控制系統的維護

3.1日常維護工作

煤化工企業生產中應用DCS控制系統時，日常維護工作必不可缺，在持續優化的基礎上能為系統運行穩定性提供保障，充分發揮應有的價值作用[2]。有關維護工作的實踐開展中，主要包括：一是完善DCS控制系統現有管理制度，為合理開展各項管理工作提供保障。二是加大溫控力度。煤化工企業在合理控制DCS控制系統環境溫度時，需維持不超過±5℃的溫差，提供良好的運行環境。三是做好防塵處理作業，對系統及室內定期清潔，盡量消除來自灰塵的干擾。四是控制接地系統電阻不超出規定范圍（一般情況下需要保持在4Ω以上）;保障系統防靜電功能和屏蔽措施良好，使其自身功能在應用實踐中能夠得到有效發揮;因自身性質影響的緣故，與大功率控制系統間應對保持適當的距離，同時為了保證系統安全，不得使用電動工具。

3.2預防及故障維護

預防維護中，應對圍繞DCS控制系統測試電源及通信網絡等，檢修控制站、操作站，并做好除塵工作，為該系統提供優質的運行環境，保障運轉穩定性的同時提高運行效率。其次，需檢測供電與接地系統，并將供電能力和接地電阻明確，通過檢修維護的定期開展，確保該系統運行的穩定性、安全性。自我診斷功能是該系統中極具智能化的功能，能夠迅速發現故障，相關人員結合系統自我診斷功能即可將問題迅速解決，使系統能夠盡快再次投入運行中，減少經濟效益損失。

3.3故障診斷和處理

日常運行中的DCS控制系統，盡管全面貫徹落實了維護及檢修工作，也難免會有部分無法預知的問題產生[3]。因此，當系統有任何問題產生后，要求相關人員向上級第一時間反饋，而維修部門應以接收的信息為依據即刻展開處理。由于問題復雜多變，所以具體檢修中也涉及了不同的方式。首先，當問題發生后，需判斷主要因素是否為人為操作引起的，如數據輸入和聯鎖切換不恰當等。其次，由于DCS控制系統本身支持對問題來源的分辨，因此當故障發生后能簡單明了的判定是儀器內或外部產生了故障。最后，在系統中卡件更換過程中，需迅速確定是否在線更換，同時判斷在完成更換后是否會干擾系統的運行。

4結語

綜上所述，當前時代背景下，煤化工企業在日常生產中通過DCS控制系統的應用，在充分發揮其各方面優勢的基礎上，能帶動自身生產效率的提高，同時能大幅降低行業復雜性及高風險，保障生產運行的安全性及人員安全。而在應用實踐中，也需要持續優化創新系統，并做好相應的維護工作，確保該系統價值作用得以充分發揮。

參考文獻

[1]羅文林，張偉軍.DCS控制系統在化工生產中的應用[J].石化技術，2020，27（12）：235-236.

[2]嚴緒安.試論DCS自動控制系統在煤化工企業生產中的應用及維護[J].數字技術與應用，2019，37（05）：24+39.