試論DCS控制系統(tǒng)在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及維護(hù)

杜永生

摘 要：現(xiàn)如今，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的不斷深入，我國(guó)煤化工行業(yè)得到了快速的發(fā)展，由于煤化工行業(yè)所具有的高風(fēng)險(xiǎn)性和高復(fù)雜性，使得在煤化工發(fā)展的過(guò)程中選擇高效的控制管理系統(tǒng)顯得尤為重要。隨著DCS系統(tǒng)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的提出和不斷完善發(fā)展，其已經(jīng)在電力、石油、冶金、化工以及機(jī)械等很多行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于DCS系統(tǒng)綜合了通信、計(jì)算機(jī)和控制等多方面的技術(shù)特點(diǎn)，其表現(xiàn)出較高的適應(yīng)性和智能性。本文針對(duì)煤化工行業(yè)的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合DCS系統(tǒng)運(yùn)行中容易出現(xiàn)的問(wèn)題以及相關(guān)的維護(hù)方法進(jìn)行了探究，具有較高的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng)；煤化工；自動(dòng)控制系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)： TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

自動(dòng)控制系統(tǒng)自從20世紀(jì)60年代開(kāi)始應(yīng)用以來(lái)，在冶金、電力、石油、化工、輕工等工業(yè)過(guò)程控制取得快速發(fā)展。由于現(xiàn)如今很多的行業(yè)屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，行業(yè)發(fā)展前景非常廣闊。由于擁有高科技的特點(diǎn)，它的質(zhì)量生產(chǎn)設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備，性能要求非常嚴(yán)格。DCS系統(tǒng)的高可靠性容錯(cuò)技術(shù)、統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)，先進(jìn)技術(shù)和廣泛的可用性等，被廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)過(guò)程控制行業(yè)之中，并且取得了良好的控制效果。

DCS是分布式控制系統(tǒng)的縮寫(xiě)，在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)被稱(chēng)為集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種新型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是基于集中控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。DCS控制系統(tǒng)由過(guò)程控制和過(guò)程監(jiān)控兩部分組成，同時(shí)作為通信網(wǎng)絡(luò)的鏈接來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸。DCS系統(tǒng)主要是四個(gè)方面的結(jié)合，分別是計(jì)算機(jī)、通信、顯示和控制四個(gè)方面。操作過(guò)程中分散控制、集中操作、分級(jí)管理、靈活的配置是其主要特征。DCS控制系統(tǒng)可以幫助我們快速工作，讓很多問(wèn)題解決，所以DCS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用成為了行業(yè)中的必然發(fā)展趨勢(shì)。

二、DCS 控制系統(tǒng)在煤化工行業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

煤化工生產(chǎn)過(guò)程中一般分為兩個(gè)階段：反應(yīng)部分和合成部分。通過(guò)反應(yīng)塔中的觸媒作為媒介，將乙炔進(jìn)行聚合生成聚合體，生成的聚合體經(jīng)過(guò)洗滌、冷卻和加壓等操作后，通過(guò)吸收劑將其吸收。吸收塔中的吸收劑在吸收了混合氣體之后形成飽和吸收液，并進(jìn)入解析精餾塔進(jìn)行進(jìn)一步的解析，而沒(méi)有被吸收的氣體則進(jìn)行循環(huán)的利用。DCS控制系統(tǒng)突出的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在從簡(jiǎn)單的處理到最終的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)的過(guò)程控制要求高，指標(biāo)更加嚴(yán)格。并且集中現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）控制水平較高，集中操作更方便，能使員工在現(xiàn)場(chǎng)工作頻率大大降低。（2）高可靠性的控制系統(tǒng)。使用DCS控制系統(tǒng)的過(guò)程中，首先，我們需要將生產(chǎn)分為單獨(dú)的兩部分。分別由兩個(gè)US管理控制臺(tái)控制的兩個(gè)區(qū)域。兩個(gè)控制臺(tái)不能彼此影響。這使得總控制臺(tái)可以及時(shí)觀察具體情況。PM作為一個(gè)控制站，在這過(guò)程中收集和運(yùn)輸?shù)牟僮鲾?shù)據(jù)，可以與其他設(shè)備通信。并且PM和操作站操作員和工程師可以溝通，這樣使工作的效率有了很大的提高。同時(shí)在使用DCS控制系統(tǒng)的過(guò)程中，使用智能變送器可以讓發(fā)射機(jī)和計(jì)算機(jī)直接交流，儀表人員可以直接在US平臺(tái)上完成配置發(fā)射機(jī)工作。發(fā)射機(jī)的應(yīng)用具有較高的準(zhǔn)確性和精度，能夠保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)的準(zhǔn)確性和處理能力。DCS控制系統(tǒng)的控制點(diǎn)位可以達(dá)到數(shù)百至數(shù)萬(wàn)名，在工作中可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。

三、DCS 控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和解決的措施

1 安全問(wèn)題

在DCS控制系統(tǒng)的工作期間，系統(tǒng)處理器難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。如果系統(tǒng)安裝和系統(tǒng)抗干擾能力出現(xiàn)問(wèn)題，很有可能是系統(tǒng)安裝過(guò)程中配置不合理造成問(wèn)題，或是系統(tǒng)在初始化的過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了避免系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)事故，公司和企業(yè)有必要采取一些措施來(lái)進(jìn)行保證。在日常工作中，我們需要進(jìn)行定期檢查系統(tǒng)的處理器，對(duì)于舊處理器必須及時(shí)更換。減少接地系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)連接對(duì)系統(tǒng)所造成的干擾。與此同時(shí)，對(duì)DCS系統(tǒng)的日常維護(hù)也很重要。

2 通信問(wèn)題

隨著DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其在與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行通信量越來(lái)越大，但是在一些特定的環(huán)境下，通信質(zhì)量會(huì)受到外界干擾。針對(duì)通信干擾的影響，我們可以通過(guò)“點(diǎn)信息記錄”和“標(biāo)簽名稱(chēng)”的方式來(lái)使信息進(jìn)行有效的傳輸。

3 報(bào)警系統(tǒng)

現(xiàn)如今DCS系統(tǒng)之中，報(bào)警系統(tǒng)處于比較薄弱的環(huán)節(jié)，為了增強(qiáng)報(bào)警系統(tǒng)的性能我們應(yīng)該嚴(yán)格的設(shè)置其參數(shù)，讓報(bào)警系統(tǒng)更加的智能化，發(fā)揮其真正的作用。

4 接地和雷電保護(hù)系統(tǒng)

DCS 控制系統(tǒng)在接地方面的區(qū)別是由其廠(chǎng)家不同造成的。但是“一點(diǎn)接地”是不可改變的。在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，DCS 控制系統(tǒng)必須具備較強(qiáng)的抗干擾能力才能確保系統(tǒng)可以穩(wěn)定安全的運(yùn)行。除此之外，對(duì)接地線(xiàn)路也是有嚴(yán)格的規(guī)定，必須按照要求來(lái)進(jìn)行。防雷的方面辦法相對(duì)來(lái)說(shuō)就較為簡(jiǎn)單，比如安裝防雷器和使機(jī)器中的金屬導(dǎo)線(xiàn)絕緣等措施都可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

四、DCS 系統(tǒng)的維護(hù)

1 日常維護(hù)

首先需要讓系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)得到完善。下一個(gè)需要注意的是具體操作方面，溫度的要求是我們不能忽視的一個(gè)重要問(wèn)題，在工作中，電動(dòng)工具里面不能出現(xiàn)，必須遠(yuǎn)離大功率電氣控制系統(tǒng)，還要做好防靜電和屏蔽；保持室內(nèi)清潔，經(jīng)常除塵，定期清理系統(tǒng)，此外必須DCS控制系統(tǒng)的防塵措施，接地電路不能大于4歐姆，盡量增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性；DCS控制系統(tǒng)是非常重要的，同時(shí)，系統(tǒng)在使用過(guò)程中不能使用盜版軟件，盡量避免不可預(yù)測(cè)的問(wèn)題發(fā)生。

2 預(yù)防維護(hù)

電源和通訊要經(jīng)常測(cè)試，及時(shí)除塵，對(duì)各個(gè)工作室進(jìn)行檢查，用電方面要注意，卡件也要檢查。

3 故障性維護(hù)

DCS 控制系統(tǒng)的自我診斷功能是其較為智能化的一點(diǎn)。其可以在較短的時(shí)間內(nèi)找到故障，這個(gè)時(shí)候工作人員解決問(wèn)題的時(shí)候就可以根據(jù)系統(tǒng)的自我診斷來(lái)快速解決了。此時(shí)，對(duì)于工作人員也有了新的要求，那就是必須要明白控制系統(tǒng)警報(bào)的含義。

4 故障診斷和處理

盡管DCS系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，我們對(duì)其進(jìn)行了定期的維護(hù)和修理，但有些故障仍無(wú)法避免。對(duì)于系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題員工需要盡快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并上傳錯(cuò)誤報(bào)警信息，維護(hù)和檢修部門(mén)根據(jù)接收到的錯(cuò)誤信息解決問(wèn)題。根據(jù)不同的錯(cuò)誤，系統(tǒng)檢修的處理方式也不盡相同。

（1）故障時(shí)必須首先檢查是否由人為因素引起的，系統(tǒng)故障中數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤和聯(lián)鎖切換不當(dāng)是常見(jiàn)的人為因素。如果發(fā)現(xiàn)是人為因素，應(yīng)盡快調(diào)整，把損失減小到最低限度。

（2）需要注意DCS控制系統(tǒng)的自診斷功能。當(dāng)問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，我們可以根據(jù)自己的診斷的結(jié)果，區(qū)分儀器外部?jī)x器故障或內(nèi)部故障。如果是內(nèi)部?jī)x器故障，我們需要區(qū)分問(wèn)題是硬件或軟件，以確定一個(gè)合適的解決方案和措施，迅速解決故障。

（3）在對(duì)DCS控制系統(tǒng)的卡件進(jìn)行替換的時(shí)候，首先要判斷是否需要在線(xiàn)更換，同時(shí)還應(yīng)該考慮更換冗余卡是否會(huì)影響DCS系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，DCS系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代化的通信、計(jì)算機(jī)控制、顯示等高科技技術(shù)，將各技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合予以體現(xiàn)。同時(shí)DCS系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的用戶(hù)的需求進(jìn)行自行調(diào)整，以滿(mǎn)足廣大用戶(hù)的需要。DCS系統(tǒng)的應(yīng)用避免了資源的浪費(fèi)；并且在實(shí)施方面可以分布執(zhí)行，因而最大限度減少了用戶(hù)的財(cái)務(wù)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。在DCS系統(tǒng)的日常運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)DCS 控制系統(tǒng)容易出現(xiàn)的通信問(wèn)題、安全問(wèn)題、故障問(wèn)題等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和管理，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行確認(rèn)并上報(bào)處理部門(mén)，確保故障的及時(shí)處理。此外，在DCS系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的維護(hù)和檢測(cè)，包括日常維護(hù)、故障維護(hù)以及預(yù)測(cè)維護(hù)等方面，確保DCS系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)如今，隨著我國(guó)煤化工行業(yè)的快速發(fā)展，DCS系統(tǒng)在其中起到的控制和管理作用愈發(fā)明顯，其在今后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必將具有更加廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

[1]孫弘承.淺析DCS控制系統(tǒng)在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及維護(hù)[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，31（35）：450-450.