有機硅合成DCS管理系統

有機硅合成DCS管理系統

隨著科技的不斷發展與進步，DCS系統作為一個集中控制系統已經被廣泛應用于生產領域的各行各業，尤其在化學工業、石油化工、電力等領域幾乎實現了全面覆蓋。DCS控制系統一般指分散控制系統。分散控制系統是新一代儀表控制系統，它以微處理器為基礎，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調為設計原則。DCS控制系統具有獨特的優勢，與其他系統相比較，它具有普遍的適應性、簡便性，具有較高的智能化程度，正是這些特有的優點使其在化工領域有著不可替代的作用。DCS系統本身具有監督功能，通過系統自我監督與檢測，當參數超出所規定的控制范圍，就會進行報警或者提醒，為減少安全隱患作出貢獻；DCS系統還有實時性，DCS控制人員可以通過數據了解并實時調整生產狀態。近些年來隨著有機硅行業快速發展，甲基氯硅烷單體合成裝置迅速擴展。甲基氯硅烷單體合成DCS系統主要包括了氯甲烷進料、氯甲烷汽化器、流化床反應器系統、硅粉補加系統、催化劑補加系統、旋風系統、洗滌除塵系統、單體粗精餾系統、氯甲烷回收系統、導熱油系統等多個子系統，系統多同時需要操作人員頻繁操作，但是甲基氯硅烷單體合成存在自動化程度偏低(自動化率在50%)、操作人員應急處置能力不夠等問題，這些都阻礙了甲基氯硅烷單體合成的平穩發展，因此急需對DCS系統提升管理，通過DCS的管理提升，一方面減少操作人員的勞動強度，另一方面促進單體合成穩定生產。

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/

1 自動化提升

有機硅連續化生產，在有機硅甲基氯硅烷單體合成工段，DCS人員主要需要關注氯甲烷進料系統、硅粉和銅粉補加系統、旋風系統、塔系統以及床溫控制系統，整體工作量大，尤其是旋風系統和導熱油控制系統占有70%左右的工作量。DCS操作人員連續高強度工作容易造成疲勞，疲勞容易造成操作失誤。另一方面，在操作控制上，每個DCS都有自己的操作習慣，不同的操作習慣會對系統穩定性產生一定程度的不利影響。因此，提升自動化控制對DCS管理是非常有利的，一方面可以減輕DCS人員的勞動強度，另一方面可以減少人為操作給系統帶來的不利影響，使得系統更加平穩運行。S公司針對單體合成工段不同的系統進行了自動化攻關，主要先從操作最頻繁的細粉返料系統以及對系統影響最大的硅銅粉補加系統入手，最后再從塔系統控制入手。首先利用程序設計，將細粉返料系統實現自動化；然后，通過邏輯關系，將銅粉補加、硅粉補加以及細粉補加與床溫變化進行整合，通過統一邏輯關系實現床溫的自動化控制。通過這兩步自動化調整，可以減少DCS 60%的工作量，大大降低了勞動強度。最后，塔系統進行自動化控制的調整，通過對蒸汽補加與塔身控制點溫度與塔壓結合，實現塔系統自動控制，將整個系統的自動化率提升到85%以上。隨著自動化程度的提升，系統控制更加穩定，對DCS的管理也更加量化。同時，充分發揮DCS系統的自身功能，通過DCS系統自檢測功能，設定控制參數的范圍，當出現偏離控制范圍時，系統能夠馬上做出提醒，DCS可以根據提醒及時對系統進行調整，保證系統的穩定性，避免因為異常未及時發現而導致系統的波動。

2 制度化管理

2.1 制定參數控制范圍和規范的操作標準

每個系統都有工藝所需的重要控制點，根據HAZOP分析的結果，結合車間實際生產情況，列舉主要的控制點，對每個控制點明確參數的控制范圍，針對重要工藝控制指標制定合理控制范圍，當偏離控制范圍時制定相應的調整措施，以及應對方案。針對相應的工藝控制范圍制定相應的措施，將應對措施逐一列舉，并進行定期培訓，使得每一個DCS操作人員都能熟練掌握，當出現偏差時能夠及時進行分析和解決。公司與DCS系統廠家進行合作，設計與實際生產相對應的實訓系統，操作人員可以在正式上崗前進行模擬實訓，通過模擬實訓提升對系統的認識。同時，實訓系統也可以給正式操作員工進行異常處理訓練，或者一些專項能力提升訓練，通過這些專項訓練進一步提升操作人員的操作能力。

2.2 制定相應考評制度

制定車間的工藝考評制度，量化控制指標，對當班期間存在的違規操作發現一起考核一起，并對當事人進行教育，同時對所有操作人員進行培訓，做到舉一反三，堅持異常原因未查清不放過、責任人員未處理不放過、整改措施未落實不放過、有關人員未受到教育不放過的“四不放過”原則；對當班期間發現異常并及時處理的操作人員進行獎勵和表彰，盡可能發揮正面激勵的作用。充分發揮CPI制度，記錄每一個DCS的不規范操作，每一個不規范操作都會成為最終決定績效系數的因素，讓員工自己重視自己的每一個操作，使得操作更加規范合理，引導員工為自己的操作負責。

完善薪資激勵制度，發揮薪資制度的作用。合理的薪酬制度也是提高責任心的一個重要條件，同樣也是直接影響員工切身利益的關鍵因素。在薪酬激勵方面，巧妙地運用績效系數，通過不同的績效系數來區分員工的操作能力，使個人收入與其付出和個人能力相匹配，避免平均主義和吃大鍋飯現象。通過完善薪資體系充分調動員工的積極性、主動性，同時還能夠進一步激發員工的工作熱情。

2.3 定期檢查

車間工藝管理人員每日對生產數據記錄報表、交接班記錄本進行檢查，及時發現數據記錄錯誤以及交接班中存在的問題，針對這些錯誤第一時間進行指正，及時解決問題。

車間工藝管理人員每日對生產曲線進行檢查，查看每個主操的操作情況，對存在的安全隱患及時糾正。制定關于管理人員及班長的每日巡查制度，做到層層把關，層層落實責任，人人肩上有責任，盡可能降低風險。通過巡檢發現問題，定期對發現的問題進行總結分析，查找問題背后的原因，并制定相應的改進措施，避免類似問題重復發生。

2.4 完善報警管理制度

2.4.1 報警分類

根據SIS系統安全聯鎖，DCS系統安全聯鎖，工藝控制過程參數指標安全性控制設置報警。將報警分級為：一級報警、二級報警、三級報警。

一級報警：SIS系統安全聯鎖觸發報警。

二級報警：DCS系統安全聯鎖觸發報警。其中DCS系統安全聯鎖按其重要性分為兩類：

A類儀表聯鎖系統：

(a)涉及全裝置或大范圍停車的儀表聯鎖系統。

(b)關鍵設備和重要工藝系統的儀表聯鎖系統。

(c)關系到人身、設備或產品質量的儀表聯鎖系統。

B類儀表聯鎖系統：除A類以外的儀表聯鎖系統均為B類。

三級報警：即DCS觸發過程報警，即廠級報警。

2.4.2 聯鎖及報警設置與實施

(1)聯鎖及報警設置。聯鎖及報警設置應在變更審批通過后由儀表車間會同申請車間進行，并明確其屬性。聯鎖及報警屬性應包括報警描述、報警位號、聯鎖及報警設定值及邏輯條件、報警優先級、報警死區、報警延時等。使用不同的可視和聲響顯示組合或者其他不同方式區別不同優先級的報警提示。

(2)聯鎖及報警實施。根據設置資料完成聯鎖及報警系統安裝、調試和聯合確認驗收，確保聯鎖及報警系統實現規定的功能。聯鎖及報警系統的性能應在設計和調試期間進行評估，以確保其在所有操作條件下的可用性和有效性。

2.4.3 臺賬記錄

定期對報警記錄、聯鎖臺賬進行檢查，報警是系統控制過程中對異常情況的反饋，要跟蹤好每一起報警，DCS操作人員要如實記錄報警，出現報警及時處理。而工藝管理人員需要對報警進行分析，制定相應的改進措施。聯鎖則是對系統異常的一種保護，生產過程中避免連鎖的發生，當異常發生時及時進行匯報處理，處理完成之后做好記錄，工藝管理人員則需要對聯鎖發生進行排查。當發生DCS及SIS重要過程報警、聯鎖觸發由歸口車間DCS控制人員按照控制管理優先級別進行匯報、處理，并做好記錄；由生產部調度負責評審處置辦法，車間工藝負責人協調處理過程和對處理結果及預防保護措施進行綜合評價。車間工藝管理人員定期對全員進行報警管理的培訓和教育。

2.4.4 臺賬歸檔

每月定期由各車間工藝員收集紙質版及電子版廠級報警記錄臺帳和聯鎖解除、恢復臺賬，上交生產部工藝管理專員處，對會簽過程發現的不符合項一律落實工藝員積分管理。整體審核、分析臺賬記錄無異常后：一級聯鎖解除/恢復作業票及觸發臺賬原件由生產部存檔，二級聯鎖解除/恢復作業票及觸發臺賬和廠級報警記錄臺帳原件交回車間存檔。

2.5 健全匯報機制

建立一個完整的異常匯報制度，當DCS出現異常之后第一時間進行匯報，根據不同的異常情況進行匯報，車間管理人員第一時間進行處理和跟蹤。化工生產過程中異常處理的及時性非常關鍵，只有做到早發現早處理，才能把已經產生的風險降至最低，盡可能保證系統的安全平穩運行。因此建立一個由操作人員到車間技術員、車間主任，再到公司管理人員的完整的匯報制度非常重要。

匯報制度的落地執行可以使得整個系統運行信息能夠有效的進行傳遞，尤其在出現異常情況下，車間管理人員及公司領導能夠做出快速有效的決策，對系統異常及時處理。

3 現場與DCS聯動

作為中控DCS操作員必須對現場管線、設備等非常熟悉，只有在熟悉現場的情況下，才能在處理中控發生問題時更加快速有效，確保系統的穩定運行。中控操作員進行現場操作，要根據現場實際勤觀察勤思考，當出現異常，如：細粉回床堵、旋風下料堵時能夠及時與現場相關人員進行溝通，并相互配合一起處理異常，同時為操作方案的優化提供建議。另一方面，現場員工尤其是班長也要進行中控操作及控制參數知識的學習，現場巡檢發現異常應及時向中控操作進行反饋，并進行處理，減少安全隱患。中控操作員和現場操作人員應相互理解和支持，共同對中控或現場操作中出現的各類異常進行研判，根據系統的各個操作參數對系統及時進行調整和修正，發現異常及早采取處理措施，避免異常現象的擴大。只有中控操作員和現場操作人員相互之間的良好配合，才能保障班組操作進入一個良性循環狀態，進而避免現場誤操作，相互間的配合也就會更融洽，協作性會更強，系統運行會更加平穩安全。

4 DCS可靠性管理

DCS系統的穩定運行不僅需要操作人員的執行，更需要對系統可靠性進行管理，進而提升本質安全水平。

4.1 巡檢制度

DCS工程師應定期做好巡檢，制定巡檢表，根據巡檢表每日對DCS系統運行狀態進行巡檢，巡檢過程中做好記錄。巡檢記錄包括機柜間溫度、濕度等參數，避免環境溫度高、濕度大對機柜間電子元件產生不利影響。巡檢過程中發現異常須及時進行匯報，并制定解決方案，消除隱患。

4.2 軟件與硬件管理

要對DCS系統卡件等重要配件進行定期維修保養或者更換，避免卡件損壞對系統產生的影響。對UPS系統進行定期充放電檢測，發現問題及時解決，保證在失電狀態下系統能夠繼續運行。DCS工程師應對系統操作設置權限，做好分級管理，系統如需修改必須做好相應記錄。

5 結語

綜上所述，DCS系統作為甲基氯硅烷單體合成生產控制的核心系統，它在甲基氯硅烷單體合成安全穩定生產中發揮著越來越大的作用。DCS系統的運用對有機硅企業的安全管理和平穩生產至為主要，DCS控制系統的應用不僅能給有機硅生產企業帶來便利，同時也能有效降低生產成本，進而提高企業的經濟效益。因此，充分發揮DCS系統的優勢，可以促進有機硅企業自動化水平的提升，并提高企業在市場上的競爭力。DCS系統作為有機硅單體合成中一個非常重要的環節，它的管理顯得更為重要。在實際生產過程中，企業需要提升DCS系統的本質安全，同時不斷提升DCS管理，并且提升DCS操作人員的操作技能，促進DCS系統穩定運行，這樣才能使得DCS系統帶來的效益越來越顯著。