化工生產中DCS控制系統的應用

化工生產中DCS控制系統的應用

DCS控制系統現如今在我國的許多化工企業被廣泛使用，其目的就是讓企業花費比較低的成本，去創造更多的價值，獲得更大的利潤，讓化工企業的發展形成一種良好的競爭規模，增加企業之間的競爭力，并且通過這個自動化的系統，讓整個化工行業的經濟效益明顯得到提高，生產效益明顯得到加強。在化工生產發展的過程中，企業不斷擴大生產規模，并且眾多功能得到了實現，在化工生產之中，規模裝置不斷在擴大，復雜程度也得到了相關提升。在這樣的條件之下，化工生產方面的控制不能夠僅僅依靠人工，隨著如今不斷發展了信息技術，化工生產方面越來越普及自動化，化工企業在生產的過程中已經慢慢走向了智能化、復雜化、自動化、規模化等。現在化工行業之中使用的控制系統是分布式，這是依托于多種計算機方面的技術，主要就是包含了顯示技術、控制技術、通信技術以及網絡技術等。DCS控制系統對企業生產效率能有效提高，對管理成本能降低，對能耗能節約，這樣就給企業增加了持續發展的策略。DCS控制系統出現在上個世紀的八十年代，如今的計算機與網絡的技術發展迅速，只要采取更多更高科技的方法，加入到這個技術之中，就可以讓DCS控制系統在企業之中產生強大的作用，其形成的化工企業各個圖標數據正確，圖標清洗，對化工行業的發展做出了卓越的貢獻。廣州黑燈科技有限公司是專業從事各類行業各種類型的自動化控制系統開發和自動化工程項目承接，機械自動化設備生產，化工設備研制生產（擁有D1,D2壓力容器生產許可），智能機械人研究制造，自動化生產流水線，可應用在各類工業生產上使用，技術團隊已在自動化控制方面積累了豐富的技術和經驗，是一家專注于自動化控制系統開發、自動化工程項目承接和技術服務的技術型企業。自動化配置緊自動急切斷聯鎖裝置，并且應配備光聲報警系統。能有限降低人員的傷亡的情況，減少財產損失。緊急切斷聯鎖裝置防止事故的發生。歡迎來電討論咨詢，關生18565060664   http://www.xm-fcx.com/

2.DCS控制系統功能與結構分析

通過DCS控制系統產生的作用可以看出，其應該具有完美科學性的設計，具有不一樣的機構原理，其主要的結構原理包含如下方面的內容：

2.1 控制系統功能屬于可控網絡

DCS控制系統是一個可控網絡，都是使用化工現場的儀器、設備、工作站與服務器等，這個網絡之中包含了三層結構，在分散環境的過程中，能夠管理與控制監測過程與監測設備。

第一，在整個DCS下層之中包含分散過程控制，對控制對象、生產對象等進行功能控制與數據采集。這一層之中應該采集數據信息，然后把這些信息傳達給上層，也就是監控的過程中很集中，這種主要就是包含了閉環調節、執行順序與采集方式等方面。

第二，在DCS系統之中，中間層之中就包含了集中操作監控級，其一般都是面向于操作人員與化工生產控制，該層就是對以前的層進行數據的處理分析，在操作人員面前，就凸顯更加清晰的程序。

第三，DCS系統主要就是具有了綜合信息管理，這是屬于最高級的管理層，此過程對化工生產之中詳細進行控制，在進行監控與存檔、匯總與分析的過程中，企業的辦公水平得到了提高。

2.2 DCS系統的分層與功能

DCS控制系統具有通信結構，主要有三個層次的區分，主要分成為過程控制層、控制站內部以及信息管理層。信息管理層之中的DCS控制系統使用各種網絡與計算機完整組成，此信息管理層能夠匯總系統信息與運行參數，同時還能夠進行生產調度指令，在企業數據庫之中包含各信息。

DCS控制系統實現了一些功能，在化工生產之中，操作站控制站的控制網絡與監控網絡在這個過程中不可缺少。

DCS控制站之中系統對某一流程或者是某個項目之中的I/O服務能方便建立，通過此類型的內容控制與協議對縣城的數據可進行采集，采集到的這些信息最終可以變成為圖形信息。

操作站就是控制與調節生產過程中的參數，控制輸入材料之中的流量、產品溫度以及設備壓力，產品的生產要求與質量完全相匹配，DCS控制系統之中還可以使用其余輔助的設備，對關鍵設備、關鍵流程進行監控。該功能對于化工生產過程之中的故障能有效提高處理能力與應對能力，能夠讓操作人員對于出現故障的位置了解，并且還可提供故障發生的原因。

2.3 DCS控制之中的反應器

反應器是很重要的一個控制部分，反應器之中具有了反應溫度，對化工生產的質量與效果產生一些影響。溫度、工藝與壓力等的因素決定了化工質量，實踐表明，控制化工生產之中的關鍵因素包含了反應溫度。

如果對反應器的溫度進行分析與采集，主要就是要進行熱反應方面的處理，在反應器使用的過程中，應該讓溫度過高的情況避免，連鎖的情況不可能出現。

就從控制系統的反應器來說，反應器之中有A、B、C等這樣的原料進入端口之中，并且在進入的過程中，流速或者是流量將影響到反應溫度，對反應控制器應該不斷進行穩定，這樣對于原料進入反應器過程之中的流速與流量都可方便進行測量。

2.4 控制液位串級與連鎖

從圖1所示的情況來看，T0001與T0002是其中的兩個化學反應。在這兩個搭之間，出料與進料都有一定的關聯，這樣可以串聯控制兩個搭。連鎖控制的過程就是保護生產設備，對設備的故障具有避免的效果，這樣就避免損害其他設備。控制連鎖的功能就是通過運算邏輯來完成。

如果從調節閥狀態的更改、電磁的切斷來說，操作人員就應該解除警報狀態，這樣就能正常進行運行。

圖1 DCS液位串級控制串級

3.DCS控制系統具有的優越性

DCS控制系統在控制系統方面是有機控制，其組成的部分就是有信息傳輸、軟件控制與硬件設備，通過這個系統對離散環境要集中進行管理與控制，這樣在生產方面可以實現最優化，對生產管理就完全可以提高效果，對控制生產的成本可以降低。其主要的控制功能包含如下：

3.1 控制功能強大

這些硬件設備主要就是借助于控制電路系統與專業數據處理、計算機硬件，DCS控制系統在控制內容與控制方式都能夠多種實現，不管控制是多變量優化，還是單回路控制，只需要對這個系統進行程序的選取與調節。

3.2 人機交互功能靈活、高安全性

DCS控制系統非常靈活，在流程圖、趨勢圖等方面優勢獨特，并且監控中心也能夠完成關聯設備與關聯參數的參數調整與關系分布。在應用的過程中，操作職員需要看屏幕上的圖表與參數，如果對某些回路與某些參數進行調整，通過遠程操作的方式對化工生產就能夠進行管理與控制。

DCS控制系統在安全性能方面使用的就是分散控制類型的一種結構，在設置的過程中還具有多冗余設置，于是安全故障就降低到了最大范圍。此系統當然還包含有恢復功能與診斷功能。

3.3 DCS控制系統操作簡便

在DCS控制系統之中，都可能顯示系統狀況，系統服務建立是I/O，對控制點方面將數據收集，同時數據、聲音、畫面的變化都能在操作員站進行顯示，于是系統的整個情況就能夠更好體現。

然后在操作的過程中，調整操作員可以根據這些數據與參數來進行調整，比如溫度、壓力、流量以及液位參數等。

最后如果出現了運行故障，就應該立馬報警，其主要可以對自動報警功能創建，對系統的模擬量、開關量不斷監控，在報警點、報警顯示與報警時間等對系統出現的故障進行判斷。DCS控制系統能夠簡單分析出各種問題，然后就需要使用一些措施，對這樣的故障需要杜絕，這樣就讓損失降到了最低水平。

4.使用控制液位的串級分析

DCS控制系統之中需要對液位串級進行控制，這樣就讓前塔液位與后塔進料量達到了平衡。這就說明液位串級其實都起到了至關重要的作用。

4.1 液位串級的控制降低了多個方面損失

在液位控制之中，給定值其實就是輸出值，主要有副回路在此系統里，在塔內壓力與排出端力方面，抵制作用非常棒，這樣在系統運行的過程中，更為穩定，人力投入得到了減少，這樣就降低了出現系統波動過大而造成的損害。

4.2 DCS控制系統在化工行業產生的效果

如今的時代發展迅速，DCS控制系統已經投入到使用當中，在設計功能方面也嚴格按照方案執行，于是運行的時候就出現了控制的準確度，也出現了穩定性。在分析研究的過程中，可以根據歷史的數據或者實時數據進行研究分析，在規律方面把握正確，及時調整有關參數，并且不斷解決質量問題，事故發生的頻率得到降低，產品質量與生產效率得到了提高。DCS控制系統如今已經被許多化工企業所應用，給企業之間的效益得到了提高，讓企業不斷獲得更多的利潤。

5.結語

從本文分析的情況來說，目前化工生產方面不斷提高了自動化水平，并且不斷擴大了生產規模。這樣就要求有自動化控制生產的控制系統，也需要有智能化控制生產的系統。這種控制系統如今在化工生產之中應用廣泛，在監測設備之中的管理是統一管理的方式，對產品質量要進行提升，對產品的精度控制需要提高，并且在生產方面具有了降低成本的效益。在企業生產的過程中，給企業增加了市場競爭力。在化工企業生產的過程中，DCS控制系統的出現改變了以前化工行業之中存在的一些缺點，在管理的過程中是集中式管理，通過適當的網絡結構與網絡體系對各個生產工序進行監控與管理，于是化工企業之間的效率與產品質量都能夠明顯提高。總的來說，DCS控制系統在化工行業生產的過程中起到了至關重要的作用，在生產過程中不管是操作還是管理或監控，都明顯讓效率得到了提升。同時在生產工藝的過程中，就相對進行了控制，使用的控制方法就是分散控制，這樣員工在操作的過程中難度降低了，繁瑣程度得到了降低，在化工生產的過程中，同時也提高了安全性能。