化工自動(dòng)化集散控制系統(tǒng)分析

化工自動(dòng)化集散控制系統(tǒng)分析

在我國化工生產(chǎn)中，自動(dòng)化的機(jī)器和儀表使用逐漸普遍，從閉環(huán)控制到系統(tǒng)裝置全自動(dòng)化，相關(guān)控制工具也逐漸發(fā)展成為自動(dòng)化集散控制系統(tǒng)，即DCS。分析了在我國化工生產(chǎn)中自動(dòng)化集散控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成，分析了應(yīng)用方式，從而提出改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)中問題的策略，不斷地提升我國化工生產(chǎn)的水平。

化工生產(chǎn)；自動(dòng)化；集散控制系統(tǒng)

1 概述集散控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成

DCS在我國化工生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，該系統(tǒng)主要構(gòu)成包括微處理器、圖形顯示、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。其中微處理器為該系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控、操作和管理，是一種綜合性的控制系統(tǒng)。

DCS具有較強(qiáng)的功能，從而廣泛引用。包括采集和控制模擬量數(shù)據(jù)、控制開關(guān)量順序、混合控制開關(guān)量、模擬量的數(shù)據(jù)等。此外，DCS系統(tǒng)具有人機(jī)界面，容易安裝和使用，后期維護(hù)較為方便，可隨時(shí)進(jìn)行升級換代，這是DCS系統(tǒng)的一大優(yōu)勢。目前，在我國化工生產(chǎn)中，沒有可以替代DCS的系統(tǒng)，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備隨著DCS系統(tǒng)的升級需要進(jìn)行改造擴(kuò)容。因此，DCS系統(tǒng)在我國化工生產(chǎn)中具有重要的地位。

1.1 DCS的控制站

在集散控制系統(tǒng)中，控制站是一個(gè)完整的、可以獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)，在實(shí)際的操作過程中可以在不聯(lián)網(wǎng)的情況下完成操作控制，并且保證整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。控制站是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，主要包括現(xiàn)場輸入和輸出設(shè)備，包括信號的變換、信號的調(diào)理等。控制站在變換信號的過程中需要用到隔離技術(shù)防止其他信號的干擾，這對于整個(gè)控制站來講有著重要的作用。

1.2 DCS的操作站

DCS系統(tǒng)在建立初期，操作站具有操作員功能、工程師功能和通信功能。其中，工程師功能包括對系統(tǒng)的組態(tài)、維護(hù)以及通用系統(tǒng)的功能。DCS系統(tǒng)操作站也是計(jì)算機(jī)，有著人機(jī)界面以及其他外圍設(shè)備。DCS系統(tǒng)可以完成數(shù)據(jù)的組織和存儲(chǔ)，可以確保人員的操作。

廣州黑燈科技有限公司是專業(yè)從事各類行業(yè)各種類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)開發(fā)和自動(dòng)化工程項(xiàng)目承接，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)，化工設(shè)備研制生產(chǎn)（擁有D1,D2壓力容器生產(chǎn)許可），智能機(jī)械人研究制造，自動(dòng)化生產(chǎn)流水線，可應(yīng)用在各類工業(yè)生產(chǎn)上使用，技術(shù)團(tuán)隊(duì)已在自動(dòng)化控制方面積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，是一家專注于自動(dòng)化控制系統(tǒng)開發(fā)、自動(dòng)化工程項(xiàng)目承接和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)型企業(yè)。自動(dòng)化配置緊自動(dòng)急切斷聯(lián)鎖裝置，并且應(yīng)配備光聲報(bào)警系統(tǒng)。能有限降低人員的傷亡的情況，減少財(cái)產(chǎn)損失。緊急切斷聯(lián)鎖裝置防止事故的發(fā)生。歡迎來電討論咨詢，關(guān)生18565060664   http://www.xm-fcx.com/

1.3 DCS的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)

DCS的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)需要與生產(chǎn)工程的管理網(wǎng)連接，與高級控制計(jì)算機(jī)站相連接，同時(shí)上述控制站和操作站都是通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)節(jié)。DCS的網(wǎng)絡(luò)是其最重要的生命線，能夠?qū)⒄麄€(gè)系統(tǒng)連接到一起，其整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性都受到通信網(wǎng)絡(luò)的影響。因此，逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工廠的發(fā)展，將其與整個(gè)工廠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放性，保證其扁平化結(jié)構(gòu)，不斷地提高數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)水平。

2 DCS系統(tǒng)使用過程中存在的問題

2.1 DCS系統(tǒng)型號選擇的問題

DCS系統(tǒng)具有可以通用的特點(diǎn)，眾多廠家可以參與生產(chǎn)并使用，因此眾多設(shè)計(jì)院并沒有標(biāo)明DCS系統(tǒng)的型號，僅僅規(guī)定了控制回路數(shù)、I/O點(diǎn)數(shù)、人際界面要求以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)等，尚未表明與整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系等，因此，為了保證公平競爭，在明確相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要重視我國DCS系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 DCS系統(tǒng)服務(wù)問題

DCS系統(tǒng)是一種技術(shù)含量相對較高的系統(tǒng)，其服務(wù)問題也是生產(chǎn)廠家需要注意的問題。生產(chǎn)廠家需要做好相關(guān)服務(wù)工作，與用戶之間做好溝通問題，保證該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中可以進(jìn)行正常穩(wěn)定地運(yùn)行，并且在發(fā)生問題之后可以做好售后問題，盡快地將問題解決，從而提升生產(chǎn)廠商的社會(huì)聲譽(yù)，提升自身的經(jīng)濟(jì)效益。

3 提升DCS系統(tǒng)應(yīng)用水平的策略

3.1 提升控制算法的水平

在使用DCS系統(tǒng)的過程中需要不斷地改進(jìn)DCS系統(tǒng)的控制算法，可以使用分離的控制算法來對控制積分進(jìn)行分離，同時(shí)可以采用微分、濾波以及微分先行的方式來進(jìn)行微分計(jì)算。另外，在對算法進(jìn)行控制，改進(jìn)大林算法時(shí)可以使用離散的控制算法等。因此，在使用的過程中可以根據(jù)不同的算法來進(jìn)行控制，同時(shí)需要不斷地提升該控制系統(tǒng)的算法水平，從而能夠提升其自動(dòng)化水平。

3.2 優(yōu)化DCS的控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，需要逐漸優(yōu)化控制系統(tǒng)，才能夠保證DCS系統(tǒng)可以不斷的優(yōu)化發(fā)展。在使用的過程中可以根據(jù)實(shí)際情況來增設(shè)前饋控制，將其與反饋控制不斷地融合。根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際關(guān)聯(lián)情況來設(shè)置解耦控制，根據(jù)系統(tǒng)的安全性來選擇性地進(jìn)行控制，根據(jù)對象的情況來設(shè)置補(bǔ)償設(shè)置等。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的情況來進(jìn)行控制優(yōu)化。

3.3 充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)的功能

計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)需要根據(jù)相關(guān)模型來計(jì)算指標(biāo)，例如熱量、溫度等控制。一些難以測算的變量可以根據(jù)一些容易測量的過程變量來進(jìn)行測算，這些技術(shù)都需要通過計(jì)算機(jī)的測量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。另外，在使用計(jì)算機(jī)的過程中可以優(yōu)化生產(chǎn)過程，通過數(shù)學(xué)模型來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，從而做到整體的優(yōu)化。

4 結(jié)束語

我國的化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用了DCS系統(tǒng)，能夠提升當(dāng)前化工管理、生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，可以解決用戶對自動(dòng)化、智能化、穩(wěn)定性、開放性等要求。我國的DCS系統(tǒng)生產(chǎn)已經(jīng)相對成熟，可以在多項(xiàng)化工生產(chǎn)中得到應(yīng)用。同時(shí)在使用過程中需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范地使用DCS系統(tǒng)，避免使用過程中發(fā)生問題，從而提高我國化工生產(chǎn)的效率，為智能化化工生產(chǎn)提供可靠穩(wěn)定的平臺(tái)。