浅析化工生产中DCS自动控制的应用

摘 要：科技的快速发展也促进了化工生产中的自动控制生产，集散控制系统DCS就已经很广泛的应用在了现代工业中，它能使得高科技时代出现的各种设备具有更加多样化和新型的功能。文章就针对化工生产中DCS的自动控制的应用进行了分析。

关键词：DCS；化工生产；自动控制

中图分类号：TQ063 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）3-0082-02

在工业生产中，DCS和PLC都占据了举足轻重的地位。PLC控制系统是采用了可编程序控制器组成的控制系统，它结合了继电器控制、计算机和通信技术的特点，可以快捷、简便的编程来实现定时、逻辑、PID调节等过程，现在很多国内外的化工企业采用了PLC控制系统来严格控制化工生产中要求的连贯性、极高的安全等级等严格的生产条件，但是继电器控制具有局限性，PLC只可以进行开关量的控制，无法对模拟量进行处理，常见的PLC控制系统较于DCS有较少的模拟量的控制和连锁，因此大多数是用在小型自动控制场所，并且控制生产过程就相对简单，传输的数据较少。

同样，DCS在我国的自动控制行业内被称为集散控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。这是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS在1975年面世，为我国的大型工业生产装置的自动化水平的提高做出了巨大贡献，极大地提高了化工生产的质量和安全性。

1 DCS自动控制概述

因为DCS系统集成了计算机技术、控制技术以及网络通信技术和显示技术，所以DCS拥有极强的控制功能、极强的系统可靠性，并且拥有良好的人机交互界面可以更直观的应用于化工生产、电力、冶金等自动化的领域。并且随着软硬件的不断升级发展，DCS系统也更为广泛的应用在了石油、制药、建材等各行各业中去。

DCS经面世以来就不断的进步，随着自动化程度的提高也同时提高了生产效率，最大限度的节能减耗。比如我公司也采用了DCS自动控制系统，公司生产装置中采用了国产组态王、世纪星、昆仑通态以及国外GE公司的IFIX、西门子公司的WINCC等多种上位机软件与PLC组成的DCS系统。就实现了化工装置的工艺生产操作、监视、自动控制、程序控制、联锁控制、数据采集和生产管理等功能。现如今，通过对DCS技术的不断研究，采用SmartPro DCS控制系统可以更好的实现DCS在生产控制中的应用。DCS工作流程图如图1所示：

DCS系统的主要功能和特点包括实时性、参数调整、报警功能以及监督功能。DCS系统有很好的实时性，可以通过控制站建立系统的输入输出服务，实现了对化工生产中的自动控制功能，这样可以及时的对现场的数据进行采集，并对化工生产中的整体运行状况的参数进行直观性的体现；DCS系统可以对参数调整进行及时、准确的调整，压力、温度、流量等参数都能及时的调整到最佳状态；DCS系统还能通过创建报警服务，对开关量、硬件设备和系统运行状态进行报警监视，通过它的自动控制对报警的地点、时间以及报警信息进行显示，从而可以提醒工作人员何时何地出现故障，及时进行修理，避免不必要的损失；其监督功能可以通过对历史参数进行浏览，查阅操作记录和分析故障信息，生成相应的工作日志，这样，故障发生时，可以凭着对过去数据的分析，以最快的速度查找故障的产生原因，来减少化工生产中的损失。

2 DCS在化工生产中的应用

DCS系统在化工生产中应用广泛，其中一个重要应用就是在化工生产中紧急停车系统，紧急停车系统必须要时刻保证稳定的安全性，也是化工企业中最为关键的安全保证基础，因此化工生产中通常把DCS系统的紧急停车系统进行单独设置，两者相辅相成，极大地减小了紧急情况下的操作和判断的失误，提高了整体的可靠安全性。

但是在DCS系统广泛应用的过程中，它虽然解决了一些传统过程中控制的难题，但是DCS系统也不是智能的，在化工生产过程中仍然存在着一些问题。比如说现场信号不好，DCS硬件故障问题等等，所以在生产应用中应该采取必要的措施来避免这些问题。保证DCS系统运行在温度、湿度都合适，并且粉尘较少的环境下，严格避免放置在有腐蚀性的气体环境中，这可以有效的避免DCS系统死机情况；尽量减少对系统产生的碰撞、振动和电磁干扰来保证系统的稳定性，对一些需要更换或者维修的器件，在佩戴防静电手套的情况下进行操作，防止静电效应对系统造成的影响；设计DCS系统时同时要考虑化工生产后期可能做到的扩展升级，要预留空间，这样才能及时全面的掌握系统的运行状态同时保证系统可以更加长久的运行。下图2所示为DCS系统工作原理图：

除此之外，DCS系统在其优越的系统性能之下，还需要进一步改进其在工程中的不足：DCS系统的绘图工具功能不足，不能独立完成一个组态画面，需要借助其他的辅助画图工具，同时由于绘图中缺少相关组件，绘制出的图像不够形象生动；其次，对于报表功能的设置过于复杂，这样就对初学者造成了一定的困难；现场采集的数据和数据库中的数据交换的不方便性，现场采集的数据先通过智能前端转换和保存，在它把数据传送给FIX数据库的时候它必须经过一个中间环节，它的实现过程是通过VISUAL BASIC语言编程来完成的。如果在现场的运行过程中，有某一个站点需要改动或者是需要去增加一个站点，就必须有编程的人员在旁边去重新修改这个程序，这就对工作人员的技术要求比较高；另外有一些DCS系统没有辅助的命令语言功能，全部是通过数据块实现的，但是工程中很可能出现不属于这个功能块或者无法解决的问题，表现了其局限性，同时，它不能给使用者或者是操作者提供足够的使用空间。但DCS系统带给化工生产的便利和高效是远远大于其不足的。

3 结 语

综上所述，DCS系统在化工生产中的广泛使用，极大的促进了新世纪工业生产的生产效率和产量，保证了安全生产，是促进工业强有力的系统。

参考文献：

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