浅谈DCS系统在煤化工企业的应用

【摘 要】在煤化工企业中的DCS系统不仅包括以前DCS中的所有内容，还扩展到生产现场的每一台测量设备、生产执行的机构。还扩展到企业生产的治理、对于企业的营销等等方面也有很广的涉及。本文在此主要谈谈DCS在煤化工企业中的应用水平，并且对于如何提高DCS应用的安全可靠性以及控制水平的方式、途径如何提高等进行讨论。

【关键词】煤化工企业；DCS系统；生产执行；企业的营销；控制水平

一、煤化工企业DCS系统应用的现状

我国的化工企业中对于DCS系统已经在生产中普遍的使用，DCS系统的基本控制范围主要包括自动控制系统，其中包含：DAS、MCS、SCS、FSSS等。我国的DCS系统应用已经基本成熟，煤化工企业通过采用DCS实施集散的控制操作方案，也可以很好的满足企业设备控制的要求。但是，总体的来讲对于DCS系统应用的水平还是不是很高，对于DCS系统的功能还没有完全的挖掘，对于生产的实际情况调查表明DCS系统自身出现故障就会直接的造成化工系统生产的停止或者是出现减产的情况。然而DCS系统的故障大多数都是“软故障”，这些故障都是很难分析查找原因，而且很容易形成反复的执行错误命令的误区。

针对以上的情况，如何设计一个简单、科学有效的系统，提高企业的生产效率，是当今DCS系统应用面临的一个挑战。尤其是针对一些大型的煤化工企业有很多DCS控制还需要研发与拓展。与此同时，很多企业对于DCS系统的测试，考核等还不够，没有对这一切进行客观的把握，对于DCS应用的效果也没有公正的评价，这些种种状况都是不利于DCS系统的发展与提高的。大型的煤化工企业对于自控系统的可靠性要求也是很严格的，对于DCS系统的控制水平也提出了更高的要求，本文就将针对此展开更为深层的分析与讨论。

二、如何提高DCS系统的可靠性

1.关于中央处理器。我国的煤化工企业在DCS处理器在实际运行中，往往会出现故障。这些故障发生的原因，大多数是因为处理器的抗干扰能力不够。这就要求DCS系统在检修、维护的过程中应该对不这些部位的处理器进行测试、观察、实时的进行状态跟踪。对于接地系统、电源的配置、网络连接等等排除可能产生对于通信有干扰的因素，尤其是在控制系统区域应该加装防止干扰的措施。对于这些环节的处理器，在配置上要尽可能满足系统对于散度要求、负荷率要求以及还要兼顾到系统完整性的要求。还有就是要注意到处理器充裕也是很必要的，不要因为要节省经费而造成系统性的故障。

2.通讯接口。DCS通讯接口与其他系统的通讯也是越来越容易的，但是问题就在于他们之间的信息传递是不够稳定，一但出现化工的紧急事故，就会出现很大的麻烦。所以，我们的建议就是在化工厂内不同的地点建立DCS信息记录点，标签名称，对于整体的设计进行规划，避免一些因为通讯接口重复出现的错误覆盖。

3.报警系统。在当前的情况下DCS系统应用的薄弱环节就是报警系统，人们一直想要的就是人性化、智能化、明确化的信息报警系统，但是目前还没有实现这一愿望。现在的报警系统一但出现情况，只是有相关的报警信号，只是显示真正的原因，对于全部的报警条目不能够全部的列出，没有实现警报的智能化。现在DCS系统研究应用不断探讨的新课题就是如何对于报警状态，参数以及设备运行装太密切的关联起来，使得报警系统真正的发挥作用。

4.电源。处理器的电源一般都是由专用的电源模件组成，采用双重的热备矩阵，“N+1”等多种方式供电，各机柜也能做到独立供电，可靠性高。工程师站、操作员站供电是DCS系统供电的薄弱环节，采用交流电源切换装置，实现双路交流电源冗余切换，可提高工程师站、操作员站供电可靠性。

5.地和雷电保护系统。不同型式的DCS系统对接地要求不同，但归根结底是满足“一点接地”的要求。接地系统最终只有一个点到地面网，并满足要求的接地电阻。化工生产环境，称为集散控制系统具有抗干扰能力强，严格按照客户要求制造执行系统接地，能保证系统稳定运行，而且也便于一些失败的情况下尽早剔除接地不良因素。雷电保护系统：控制防雷主要采用措施，一个屏蔽屏蔽计算机系统：所有的金属丝，机房建设中，建筑钢筋网等金属材料，使室内形成一个屏蔽笼。二是安装防雷装置。下图为煤化工行业的DCS系统基本结构图。

三、提高DCS控制水平

1.重视细调整。调试和控制系统的关键是充分利用集散控制系统的强大功能，控制策略，提高了控制系统的精心调试。微调过程中经常可以发现和自动系统操作等相关问题：设备的可控性问题，管理问题。精细调整为主线，以解决相关的问题提示自动系统按设计要求，长期，稳定的运作。

2.逐步采用先进控制理论与算法、大型优化软件包。传统的控制理论，算法使用得当，可以取得良好的效果。基于先进控制理论，算法，和优化的软件发展相对滞后，应予以加强，并应在实践中不断完善，逐步采用。

四、加强规范设计、强化考核

1.规范设计。当前DCS技术的成熟使用被夸大化，DCS应用人为简单化。表现为设计随意性大，DCS设计直接影响质量。常规DCS项目不被重视，在设计、现场投运等环节照搬套用，也是影响DCS应用效果的重要原因。DCS应用软件设计工作应逐步走向标准化。一些科研院所、工程单位或供货商按ISO90012000版要求建立了完整的质量标准体系。

2.加强培训是提高。DCS应用水平的有效途径。对用户的培训是提高运行水平使机组安全、可靠、高效运行的重要保证。运行、维护人员深入了解DCS，有助于正确、准确、迅速完成运行操作。仿真系统未来将在运行人员培训，提高DCS应用水平方面发挥作用。

3.强化考核。要提高DCS在国内化学工业应用水平，强化考核是有效促进手段之一。考核缺位形成了DCS项目的开放式治理，难以保证应用效果。现行各项考核标准所规定的各项指标要全面满足标准要求也有一定难度。必须通过规范设计、深入反复调整试验，使得控制系统达到一定水平才可能通过测试、考核。若能将考核工作制度化、规范化，必将从政策上促进DCS应用水平的提高。

五、结束语

我们相信DCS自动控制将广泛地应用到过程工业控制中，改善DCS系统的自动控制效果，通过进一步提高DCS的安全可靠性将会给用户带来大量的收益。