DCS系统设计及先进控制在DCS系统中运用

摘 要随着科技的不断发展，信息技术的进步，互联网在当前空前发展。本文主要对DCS系统设计与先进控制在DCS系统中的应用展开相应的分析，主要将某一石油公司的天然气净化作为标准，对DCS系统的设计过程尽心阐述，旨在明确先进控制技术在DCS系统中应用的重要意义，明确其特点所在以及发展等，对在DCS系统中应用先进控制技术进行相应的诠释，从而为日后的研究提供一定的资料参考。

【关键词】DCS系统 控制系统 DCS系统设计

实际上，DCS系统是分布控制系统一部分，能够进行集散控制该系统主要与计算机、通讯以及控制技术等相融合，其作用在显示技术中被全面的体现出来。因此，相关管理人员在管理的过程中要对生产装置进行集中管理，对控制层面进行分散管理，通过系统的成形以及功能扩大等，保留系统中的部分数字功能，并且将其应用在实际工作中，为系统中的信息与数据的流动，集散系统结构构成等提供相应的保障。

1 DCS系统结构设计分析

对DCS系统结构的设计分析，主要从以下几个方面着手，即：

1.1 对系统现场控制站进行设计

在系统运行中应用现场控制站可以对计算机展开具有独立性质的检测与控制，并且测控和设计功能都为通用功能，具体的组成部分包括：

第一，机械与电源是其最为基础的组成部分。现场控制站的机柜结构其内部设有多层机架，之后可应用电源与模件进行安装，外部包裹应用金属材料实施。在其设备应用中，重要的保障是电气连接的良好性，同时通过提供健全的电磁屏蔽效果为内部的电子设备提供相应的服务。与此同时，如果需要保证电磁屏蔽效果与操作人员的生命安全，就需要保证机柜接地，电阻设置最好低于4欧姆。

通常，在机柜上都需要安装相应的风扇装置，以起到良好的散热与降温的作用， 提升强制冷气流的流动性。除此之外，也可以通过与外部空气交换的方式，避免灰尘入侵。如果外界环境特别热或者冷，那么在封闭式机柜内部应该设置相应的空调装置，以保证机柜内的温度处于正常的状态之下。

另外，如果控制站要保证能够处于正常的工作状态之下，保证交流供电系统可以高效、稳定的运行，保证现场控制站交流电源稳定可靠是其重要的前提条件。利用双向交流电源为现场控制站提供电能，如果现场控制站的附近有大型功率设备，则需要应用超级隔离变压器，做好初级与次级线圈接地处理工作，使其形成共模干扰。如果石油化工要求的连续性比较高，则需要装置不间断电源UPS，一般有两种分类方式，即后备式与在线式。

1.2 输入输出通道设计分析

由于在计算机控制之下，使输入与输出端口出现了很多种类与数量，接口模式属于IO借口模式，在设计DCS系统过程中，通常这种通道包括模拟量输入通道、脉冲量输入通道两种方式，其中模拟量输入通道在生产过程中，各种连续性的化学两与物理量，都可以通过线路的检测将其装换为电信号，之后输送到通道之内；脉冲量输入通道一般都是在现场仪表运行中，通过机械装置、涡轮计量器等装置输出信号都可为脉冲信号，测量信号也是买冲凉输入通道设置的依据之一。

2 在DCS系统中应用先进控制技术分析

在DCS系统中应用先进控制技术需要从以下几个方面进行分析，即：

2.1 应用先进技术进行控制的意义分析

目前我国经济的发展主要为DCS系统发展，并且该系统为我国经济的发展提供了一定的发展平台。优化先进控制技术能够为企业的经济发展创造良好的条件，为企业的市场发展提供相应的竞争力。在现代控制技术发展中，现代控制技术理论与人工智能的应用已经给先进技术的发展创造了条件。实际上，先进控制技术和常规PID控制之间存在着一定的差异，先进控制技术不仅可以获得较大的利润，并且有相应的控制策略做支撑，算法控制方式的形式也比较多。但是，由于受外界环境的影响，外界环境一旦发生变化，会给参数的精准性带来消极的影响，甚至会导致发生一些突变，如果工业系统的变化速度比较快，那么会背离预算。因此，较为常规的控制技术根本无法有效的处理那些复杂的工业系统，只有选用先进控制技术才能够对整个工业过程进行有效的控制。

众所周知，应用先进的控制技术能够给企业的发展带来较大的经济利益，一些相关资料表明，很多石油工业化企业当中，通过先进技术的运用，其经济效益不断增长，并且所投入的成本也比较低，为企业的发展带来丰厚的利润。

2.2 对先进控制技术的特点分析

先进控制技术有一定的特点存在，这些特点主要表现在：

先进控制技术不同于传统的PID控制技术，它拥有模型控制策略与知识控制策略两种重要类型。在这两种类型当中，模型控制主要是预测控制与生物识别、软件技术等各个方面；知识控制是模糊与智能控制。以上两个方面都属于先进技术控制的重要发展方向与趋势。利用先进控制技术能够对工业环境中存在的较为复杂多变的问题进行相应的控制，如存在的不确定性问题、非线性问题以及多变量耦合问题等等。在工业环境模型中，一些能够在先进控制技术中起到较为重要的作用，能够解决环境中存在的那些不确定性的问题，同时也能够适应与控制、协调系统内各个方面的功能，确保控制系统能够和实际工业生产更好的配合发展，并且不断提升控制效果。

3 总结

本文主要从两个大点进行分析，首选对DCS系统结构设计展开了相应的分析，其次在DCS系统中应用先进控制技术展开相应分析，通过分析明确了现阶段DCS不断发展，并且在各大企业发展中发挥了重要的作用。不仅给企业内的运行系统提供了一定的服务平台，还为企业的发展创造了条件，带动了其经济的快速发展，因此，应该引起各大企业的重视。

参考文献

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