DCS控制系统在化工生产中的应用分析
摘 要:DCS 控制系统作为一种集实时显示、参数调整、状态监督以及故障报警等功能于一身的系统,将其运用于化工生产中,能让企业花费最小的成本来创造最大的价值以及利润。本文主要是从DCS控制系统的功能和结构出发,分析其使用过程中存在的问题,并对其在化工生产中的应用情况展开讨论,寻求提升的相关措施。
关键词:DCS控制系统;化工生产;操作
DCS 在我国化工生产中得到了广泛的应用,该系统主要构成包括微处理器、图形显示、网络通信、自动化控制系统、计算机系统构成。其中微处理器为该系统的基础,能够对整个生产过程进行监控、操作和管理,是一种综合性的控制系统。DCS 具有较强的功能,从而广泛引用。包括采集和控制模拟量数据、控制开关量顺序、混合控制开关量、模拟量的数据等。此外,DCS 系统具有人机界面,容易安装和使用,后期维护较为方便,可随时进行升级换代,这是DCS 系统的一大优势。目前,在我国化工生产中,没有可以替代DCS 的系统,相关生产设备随着DCS 系统的升级需要进行改造扩容。因此,DCS 系统在我国化工生产中具有重要的地位。
1 集散控制系统的主要构成
DCS的控制站:在集散控制系统中,控制站是一个完整的、可以独立运行的计算机,在实际的操作过程中可以在不联网的情况下完成操作控制,并且保证整个系统的运行。控制站是一个独立的计算机,主要包括现场输入和输出设备,包括信号的变换、信号的调理等。控制站在变换信号的过程中需要用到隔离技术防止其他信号的干扰,这对于整个控制站来讲有着重要的作用。
DCS的操作站:DCS 系统在建立初期,操作站具有操作员功能、工程师功能和通信功能。其中,工程师功能包括对系统的组态、维护以及通用系统的功能。DCS 系统操作站也是计算机,有着人机界面以及其他外围设备。DCS 系统可以完成数据的组织和存储,可以确保人员的操作。
DCS的数据通信网络:DCS 的数据通信网络需要与生产工程的管理网连接,与高级控制计算机站相连接,同时上述控制站和操作站都是通信网络的环节。DCS 的网络是其最重要的生命线,能够将整个系统连接到一起,其整个系统的稳定性、实时性都受到通信网络的影响。因此,逐步实现生产工厂的发展,将其与整个工厂的网络技术融合,促进网络系统的开放性,保证其扁平化结构,不断地提高数据通信网络的专业水平。
2 DCS系统使用过程中存在的问题
2.1 DCS系统型号选择的问题
DCS 系统具有可以通用的特点,众多厂家可以参与生产并使用,因此众多设计院并没有标明DCS 系统的型号,仅仅规定了控制回路数、I/O 点数、人际界面要求以及其他相关数据等,尚未表明与整个企业网络之间的关系等,因此,为了保证公平竞争,在明确相关国际标准时需要重视我国DCS 系统的相关数据和标准。
2.2 DCS系统服务问题
DCS 系统是一种技术含量相对较高的系统,其服务问题也是生产厂家需要注意的问题。生产厂家需要做好相关服务工作,与用户之间做好沟通问题,保证该系统在应用过程中可以进行正常稳定地运行,并且在发生问题之后可以做好售后问题,尽快地将问题解决,从而提升生产厂商的社会声誉,提升自身的经济效益。
3 提升DCS系统应用水平的策略
3.1 提升控制算法的水平
在使用DCS 系统的过程中需要不断地改进DCS 系统的控制算法,可以使用分离的控制算法来对控制积分进行分离,同时可以采用微分、滤波以及微分先行的方式来进行微分计算。另外,在对算法进行控制,改进大林算法时可以使用离散的控制算法等。因此,在使用的过程中可以根据不同的算法来进行控制,同时需要不断地提升该控制系统的算法水平,从而能够提升其自动化水平。
3.2 优化DCS的控制系统
控制系统是整个系统运行的关键,需要逐渐优化控制系统,才能够保证DCS 系统可以不断的优化发展。在使用的过程中可以根据实际情况来增设前馈控制,将其与反馈控制不断地融合。根据控制系统的实际关联情况来设置解耦控制,根据系统的安全性来选择性地进行控制,根据对象的情况来设置补偿设置等。在实际应用的过程中,需要根据各项指标的情况来进行控制优化。
3.3 充分应用计算机的功能
计算机的控制系统需要根据相关模型來计算指标,例如热量、温度等控制。一些难以测算的变量可以根据一些容易测量的过程变量来进行测算,这些技术都需要通过计算机的测量技术来实现。另外,在使用计算机的过程中可以优化生产过程,通过数学模型来发现系统中的问题,从而做到整体的优化。
4 结束语
我国的化工生产中广泛应用了DCS 系统,能够提升当前化工管理、生产的效率和质量,可以解决用户对自动化、智能化、稳定性、开放性等要求。我国的DCS 系统生产已经相对成熟,可以在多项化工生产中得到应用。同时在使用过程中需要不断地总结经验,规范地使用DCS系统,避免使用过程中发生问题,从而提高我国化工生产的效率,为智能化化工生产提供可靠稳定的平台。
参考文献:
[1]帕孜来·马合木提,杨华伟.基于DCS的电锅炉温度控制系统设计[J].实验技术与管理,2016,33(03):82-85.
[2]张桢,牛玉刚.DCS与现场总线综述[J].电气自动化, 2013,35(01):4-6+46.