化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的運(yùn)用

趙廷友

摘 要：目前，我國DCS控制系統(tǒng)運(yùn)用了大量的先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高了DCS控制系統(tǒng)的各項(xiàng)性能。DCS控制系統(tǒng)的可靠性高，系統(tǒng)簡(jiǎn)潔方便。這些都極大的提高了我國化工生產(chǎn)操作的控制系統(tǒng)，保證了化工生產(chǎn)操作的智能化，提高了化工生產(chǎn)操作的安全性。本文主要對(duì)化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的運(yùn)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn) DCS 控制系統(tǒng) 運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）06-0236-01

一、化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的具體運(yùn)用

1.對(duì)切斷閥的控制

在化工生產(chǎn)過程中，通過DCS控制系統(tǒng)可以將切斷閥組態(tài)到計(jì)算機(jī)畫面上，操作員可以在操作員站上實(shí)現(xiàn)對(duì)切斷閥的開關(guān)操作，并可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)切斷閥對(duì)開關(guān)指令的執(zhí)行反饋情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。另外，在連續(xù)生產(chǎn)過程中，通過順序控制，還可以實(shí)現(xiàn)程序?qū)φ{(diào)節(jié)閥的自動(dòng)操作，讓整個(gè)或者部分生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，進(jìn)而大大解放了一部分人工，并減少了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.對(duì)液位串級(jí)的控制

在實(shí)際的化工生產(chǎn)過程中，操作人員主要是憑借串級(jí)均勻控制系統(tǒng)來對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)密控制的，比如前塔液位的穩(wěn)定性以及后塔的進(jìn)料量等工序?？刂破髟O(shè)定的理想值表示液位控制的輸出值。在DCS控制系統(tǒng)中存在副回路，一旦塔內(nèi)壓力流動(dòng)或者排出端壓力流動(dòng)出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，就能對(duì)其進(jìn)行有效對(duì)抗，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，在這一過程中，還大大減少了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的不穩(wěn)定因素，進(jìn)而使操作人員的工作量大幅度降低。

3.聯(lián)鎖控制

聯(lián)鎖控制，就是DCS控制系統(tǒng)憑借自身具備的自動(dòng)運(yùn)算功能，來對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行保護(hù)并確保其安全運(yùn)行的重要技術(shù)。其基本原理如下：以液位控制為例，在設(shè)備運(yùn)行前，對(duì)生產(chǎn)過程中的液位變化區(qū)間設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值，在運(yùn)行過程中，一旦液位超過上限，就會(huì)立即發(fā)出指令來切斷開關(guān)連接，使水泵自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；而如果液位仍未降低至設(shè)定線以下，則系統(tǒng)會(huì)再次發(fā)出指令，將開關(guān)重新進(jìn)行啟動(dòng)，并使電路閉合，使水泵再一次開始運(yùn)行。DCS控制系統(tǒng)聯(lián)鎖控制功能的執(zhí)行，是需要在預(yù)先編寫連鎖條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。它不僅可以運(yùn)用于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)以及關(guān)停上，同時(shí)也可用于電磁閥的開關(guān)動(dòng)作上。將其運(yùn)用于化工生產(chǎn)過程中，不僅具備較好的準(zhǔn)確性、可靠性以及關(guān)聯(lián)性，同時(shí)因其具備良好的智能性、邏輯性以及事故記憶性等特性，能在實(shí)踐中取代很多繁瑣的人工操作。

4.對(duì)反應(yīng)器溫度的控制

在過去的化工生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的反應(yīng)器溫度控制方式存在一定的缺陷以及不足，比如容量大、傳熱效果不良以及熱效應(yīng)高等。而改用DCS控制系統(tǒng)控制反應(yīng)器溫度則可以有效避免上述不良情況。它不僅可以提升溫度控制的準(zhǔn)確性，同時(shí)反應(yīng)器的反應(yīng)速度也能得到大幅度提高。在實(shí)際應(yīng)用中，一旦反應(yīng)器的溫度超過上限，則DCS控制系統(tǒng)就會(huì)立即做出反應(yīng)，并執(zhí)行“反應(yīng)溫度（蒸汽）程控投入”程序，結(jié)合溫度升高的速度，來切斷該程序。

二、DCS系統(tǒng)的管護(hù)

1.日常維護(hù)工作

第一，制定并不斷優(yōu)化管理制度，同時(shí)認(rèn)真貫徹落實(shí)；第二，將全部走線孔密封；第三，充分確?？照{(diào)穩(wěn)定運(yùn)行，確保室溫波動(dòng)范圍在±5℃/h以內(nèi)，防止因濕度、溫度劇烈震蕩而使得設(shè)備上發(fā)生凝露；第四，科學(xué)隔離現(xiàn)場(chǎng)和控制室，做好防塵工作，且經(jīng)常進(jìn)行清理，避免粉塵對(duì)元件造成負(fù)面作用。定期對(duì)機(jī)柜過濾網(wǎng)與溫風(fēng)扇進(jìn)行清理。顯示器與DCS卡件分別間隔半年、一年進(jìn)行除塵處理；第五，做好防靜電與屏蔽措施，最大限度地防止電磁場(chǎng)的負(fù)面作用。系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，室內(nèi)不能應(yīng)用電動(dòng)工具，二十米范圍內(nèi)不得有大功率電氣設(shè)備，全部備用或拔下的卡件需要通過防靜電袋進(jìn)行包裝，不能任意擺放；卡件拔插以前一定要采取科學(xué)合理的防靜電方法，并且要防止接觸卡件上的焊點(diǎn)或元器件；第六，控制室應(yīng)當(dāng)具備可靠安全的接地系統(tǒng)等。接地電阻在4歐以下，且必須具備獨(dú)立的接地極；第七，禁止應(yīng)用盜版軟件。備份需要分別存放在控制室和之外的地方。

2.預(yù)防性維護(hù)

第一，檢修供電、接地系統(tǒng)。經(jīng)常對(duì)UPS電池充放電時(shí)間與容量進(jìn)行檢查，對(duì)接地極實(shí)施接地電阻測(cè)試；第二，對(duì)冗余電源、控制器、服務(wù)器等進(jìn)行冗余測(cè)試。每年一次；第三，對(duì)卡件實(shí)施點(diǎn)檢。認(rèn)真檢查以提高設(shè)備壽限；第四，停電檢修控制站、操作站；第五，維護(hù)計(jì)算機(jī)軟硬件及系統(tǒng)；第六，定期維護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信；第七，緊固接線端子，避免發(fā)生松動(dòng)；第八，認(rèn)真檢修現(xiàn)場(chǎng)儀表，發(fā)現(xiàn)問題盡快采取相關(guān)措施；第九，大修后系統(tǒng)上電一定要先確定是否具備相關(guān)條件，同時(shí)認(rèn)真根據(jù)相關(guān)步驟進(jìn)行。

3.故障檢修維護(hù)

第一，預(yù)先編制應(yīng)急方案，發(fā)生故障的時(shí)候根據(jù)方案進(jìn)行應(yīng)對(duì)；第二，禁止搶修冒進(jìn)，一定要提前采取科學(xué)合理的隔離措施。按照系統(tǒng)自診斷報(bào)警、故障現(xiàn)象做出判定，并且通過報(bào)警的消除來對(duì)檢修結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；第三，發(fā)生嚴(yán)重的硬件故障時(shí)，基本上是因?yàn)镈CS系統(tǒng)環(huán)境維護(hù)不到位引起的運(yùn)行故障，必須接著更換緊急備件，還應(yīng)清理系統(tǒng)，并且應(yīng)當(dāng)盡快聯(lián)系廠家，由專業(yè)人員進(jìn)行處理。

三、DCS系統(tǒng)故障診斷與處理

第一，檢查是不是由于誤操作而導(dǎo)致的故障；第二，通過系統(tǒng)的硬件故障指示燈與自診斷測(cè)試功能來分析故障根源。如果屬于DCS系統(tǒng)故障，還需要分析故障是來自于軟件還是硬件；第三，更換卡件的過程中必須確定能否在線進(jìn)行，切換冗余卡件是不是會(huì)對(duì)工作產(chǎn)生干擾；第四，處理軟件故障且必須下裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)確定系統(tǒng)是不是準(zhǔn)許在線下裝。增量下裝是非常有效的方法，且把相關(guān)閥門與參數(shù)強(qiáng)制手動(dòng)，能夠在很大程度上防止對(duì)設(shè)備的干擾；第五，系統(tǒng)故障必須弄明白其根由，要不然將再次損害替換上的卡件。

四、結(jié)語

化工生產(chǎn)中DCS自動(dòng)控制的應(yīng)用不但有效地保障企業(yè)生產(chǎn)秩序，而且對(duì)生產(chǎn)安全性、可靠性以及效率提升有很大幫助，如此一來不僅有助于推動(dòng)化工企業(yè)自動(dòng)化控制，同時(shí)更為提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為此，廣大化工生產(chǎn)者應(yīng)當(dāng)在充分結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際前提下科學(xué)合理地應(yīng)用DCS自動(dòng)控制。

參考文獻(xiàn)

[1]劉芬.化工生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].化工管理，2014，06：61-62.

[2]葉宛麗.化工生產(chǎn)操作控制中DCS的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2013，10：86-87.

[3]武學(xué)維，王育德，李凌峰，安翔.DCS控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2012，02：42-44.

[4]劉齊忠，吳文信，孫曉曉.石油化工企業(yè)DCS選型淺談[J].石油化工自動(dòng)化，2010，03：12-15.

[5]邱雅斐.淺析化工生產(chǎn)中DCS自動(dòng)控制的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015，11：247.