探究DCS系統(tǒng)在化工企業(yè)應(yīng)用中的幾個(gè)問題

摘要：DCS系統(tǒng)是一種全新的儀表控制系統(tǒng)，能夠支持集中操作、綜合協(xié)調(diào)等多種功能。將其運(yùn)用于化工企業(yè)中，能夠加快實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)自動(dòng)化，并對(duì)其原有功能進(jìn)行優(yōu)化。文章中主要針對(duì)化工企業(yè)中DCS系統(tǒng)的運(yùn)用，提出了幾點(diǎn)建議，希望能夠?yàn)閺V大從業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng)；化工企業(yè)；應(yīng)用；問題

受工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提升以及計(jì)算機(jī)不斷普及的影響，計(jì)算機(jī)中也逐漸引進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)集中顯示以及控制處理，因?yàn)镈CS控制系統(tǒng)具備過程管理與控制運(yùn)算的功能，且可以支持化工生產(chǎn)參數(shù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也可以進(jìn)行報(bào)表打印，所以在化工企業(yè)中得到了普遍運(yùn)用。通過DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，有效節(jié)省了能源的消耗，實(shí)現(xiàn)了化工產(chǎn)品質(zhì)量的提升，也為人員安全提供了保障。但是隨著DCS系統(tǒng)運(yùn)用的深入，也對(duì)其提出了更嚴(yán)苛的要求，這就需要從幾個(gè)方面入手，解決其中存在的問題。

1 現(xiàn)場(chǎng)儀表問題

所謂現(xiàn)場(chǎng)儀表，本文只是針對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行分析，相比較其他比較常見的現(xiàn)場(chǎng)儀表，例如變送器和基地顯示儀表等，并不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，所以只需要注意測(cè)量信號(hào)是否存在干擾，并且保證刻度的清晰性等即可[1]。執(zhí)行器直接對(duì)被控對(duì)象產(chǎn)生作用，且和生產(chǎn)過程接觸也非常緊密，其本身是一種帶有目的性，且能夠?qū)⒖刂谱兞扛淖兊脑O(shè)備，直接對(duì)生產(chǎn)過程形成影響。通常而言，執(zhí)行器的工作場(chǎng)合為溫度高、壓力高以及腐蝕性、振動(dòng)強(qiáng)的惡劣環(huán)境下，其中執(zhí)行器本身也會(huì)形成充足的功率對(duì)化工生產(chǎn)過程造成影響。DCS系統(tǒng)內(nèi)，執(zhí)行器可以被充當(dāng)風(fēng)門、變頻調(diào)速器、切斷閥等多種元件。其中調(diào)節(jié)閥非常常見，這種執(zhí)行器也被當(dāng)作控制系統(tǒng)控制流量參數(shù)進(jìn)料與放料的設(shè)備，所以提升調(diào)節(jié)閥使用的合理性，也是保證系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)?；诨どa(chǎn)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，調(diào)節(jié)閥要按照物料的不同性質(zhì)、使用環(huán)境條件等，進(jìn)行科學(xué)的選擇、使用。在選擇時(shí)，要重點(diǎn)對(duì)其材質(zhì)、耐腐蝕程度以及功率等進(jìn)行考察。尤其是最為重要的高溫、高壓、有毒裝置中進(jìn)放料控制閥，必須要確保操作的靈敏性，控制的可見性，杜絕出現(xiàn)DCS控制系統(tǒng)展示了要求的動(dòng)作，但是執(zhí)行器卻仍然處于關(guān)閉狀態(tài)的問題，一旦出現(xiàn)該問題，那么將造成嚴(yán)重的后果。

實(shí)際化工企業(yè)生產(chǎn)時(shí)，物料所體現(xiàn)的腐蝕性與粘稠度會(huì)直接對(duì)執(zhí)行器造成影響，對(duì)于運(yùn)營(yíng)的具體環(huán)境，需要選擇帶有閥位指示功能的調(diào)節(jié)閥，切忌不能挑選無閥位指示的裝置。不管所選執(zhí)行器何種類型，執(zhí)行器功率是在動(dòng)力的實(shí)現(xiàn)上是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的問題，若缺乏充足的動(dòng)力，那么執(zhí)行器便無法實(shí)現(xiàn)控制這一功能，對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)造成影響，嚴(yán)重的話甚至?xí)a(chǎn)生事故。所以，執(zhí)行器所需動(dòng)力不管是電源，還是氣源，都要滿足預(yù)期要求，保證電源高于允許值，且氣源不存在滲漏，以此才能夠使現(xiàn)場(chǎng)儀表測(cè)量滿足基本要求。

2 系統(tǒng)與硬件的選型配置問題

對(duì)于DCS系統(tǒng)而言，其控制單元、現(xiàn)場(chǎng)總線因?yàn)槭请p重化結(jié)構(gòu)，因此在型號(hào)選擇上需要遵循雙重化的要求，這主要是因?yàn)榭梢噪p向傳輸信息，保證控制單元和控制對(duì)象能夠?qū)?yīng)，為全系統(tǒng)程序控制提供了便利，使控制單元生產(chǎn)運(yùn)行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行高效率運(yùn)算和顯示。與此同時(shí)，所體現(xiàn)的雙重性也決定DCS系統(tǒng)其實(shí)是實(shí)時(shí)控制生產(chǎn)過程的設(shè)備，能夠發(fā)揮反饋控制、順序控制等諸多控制功能，以及從CRT到健盤、打印等自己各項(xiàng)操作指令的執(zhí)行，對(duì)所有生產(chǎn)信號(hào)多類輸入與輸出的處理等[2]。當(dāng)然，以上所述針對(duì)化工行業(yè)生產(chǎn)控制而言，十分容易出現(xiàn)無法預(yù)知的事故，所以DCS系統(tǒng)的運(yùn)用將為其提供預(yù)測(cè)與保障能力。此外，DCS系統(tǒng)如果處于異常狀況下，控制系統(tǒng)可以通過自動(dòng)的方式切換到備用電源以及備用設(shè)備當(dāng)中，利用聯(lián)鎖調(diào)節(jié)裝置設(shè)備，以此便能夠避免因?yàn)檎`操作、自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備所產(chǎn)生的誤通與誤斷問題。為了能夠更加詳細(xì)的對(duì)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行觀察，按照化工行業(yè)本身的易爆、易燃、易中毒特性，對(duì)集散控制高層，也就是XDC顯示中心內(nèi)部要配置兩臺(tái)以上的顯示中心，將其作為備用。針對(duì)一些規(guī)模比較大的系統(tǒng)，則要配置多臺(tái)顯示中心，從而劃分幾個(gè)不同的崗位，一般實(shí)施監(jiān)控，若系統(tǒng)出現(xiàn)斷電、控制站失靈等問題，也能夠通過監(jiān)控及時(shí)解決。如果系統(tǒng)斷電，則可以將系統(tǒng)切換至冗余電源，或者是通過UPS電源對(duì)斷點(diǎn)之后的正常運(yùn)行、安全狀態(tài)提供保障。但是處于對(duì)系統(tǒng)安全的考慮，最好選擇大容量的電源。

3 安全運(yùn)行問題

對(duì)于DCS控制系統(tǒng)而言，保證該系統(tǒng)的安全運(yùn)行是落實(shí)裝置控制計(jì)劃的過程，需要根據(jù)報(bào)警系統(tǒng)、冗余系統(tǒng)、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、檢驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)等實(shí)施安全測(cè)試，使其能夠滿足既定控

制需求。實(shí)際測(cè)試時(shí)，要以周期為單位進(jìn)行測(cè)試，且各個(gè)系統(tǒng)測(cè)試需要有一致的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)系統(tǒng)信號(hào)發(fā)生端，要向其中輸入對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，從操作站的CRT顯示中對(duì)PV值、運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行檢查，確保其不會(huì)超出系統(tǒng)誤差范圍。針對(duì)報(bào)警點(diǎn)而言，需要對(duì)報(bào)警功能的正常運(yùn)行進(jìn)行檢查，保證報(bào)警值和設(shè)計(jì)值的一致性，且畫面能夠有效顯示報(bào)警信息。通常壓力、溫度與液位開關(guān)等機(jī)構(gòu)都要按照控制計(jì)劃設(shè)置的設(shè)定值完成參數(shù)整定，若缺乏控制方案的支持，那么不能隨意更改設(shè)定值。針對(duì)冗余系統(tǒng)安全運(yùn)行的檢測(cè)，其中主要有I/O卡件冗的測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)通訊電纜冗余測(cè)試兩種方式。其一，網(wǎng)絡(luò)通訊電纜冗余測(cè)試，只需要明確網(wǎng)絡(luò)通道的運(yùn)行狀態(tài)，這一部分很少能夠出現(xiàn)問題；其二，I/O測(cè)試，從現(xiàn)場(chǎng)開始，直至顯示，再由顯示至現(xiàn)場(chǎng)，分別按照這兩個(gè)步驟進(jìn)行，也就是先在現(xiàn)場(chǎng)獲取實(shí)際信號(hào)，看監(jiān)視器中是否已經(jīng)出現(xiàn)改變，隨后在監(jiān)視器中將信號(hào)輸出，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察，以此檢測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，DCS系統(tǒng)應(yīng)用于化工企業(yè)中，不僅能夠加快實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化，同時(shí)也有利于針對(duì)其中存在的幾個(gè)常見問題進(jìn)行解決，通過DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，推動(dòng)我國(guó)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳吉?jiǎng)?DCS控制系統(tǒng)在應(yīng)用中的常見問題和處理方案[J].科技與企業(yè)，2012，（10）：89+91.

[2]付伯育.化工企業(yè)應(yīng)用GB/T 19001標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)把握的幾個(gè)問題[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，（04）：38.

作者簡(jiǎn)介：邵延慶 （1985），男 ，漢族，山東省萊州市人，本科， 助理工程師，研究方向：dcs系統(tǒng)操作。