煤化工企業(yè)生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用及維護

黑曉波

摘要：我國深入推進的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型背景下，帶動了煤化工行業(yè)的發(fā)展。因該行業(yè)風(fēng)險性及復(fù)雜性相對較高的緣故，高效的控制管理系統(tǒng)必不可缺。DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)了通信、計算機等技術(shù)特點的綜合應(yīng)用，其適應(yīng)性和智能性較高，目前已被廣泛運用于冶金、化工、電力等行業(yè)中。本文以煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程為對象，探討了DCS控制系統(tǒng)的特點、實際運用及維護方面的作用，以供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：煤化工;企業(yè)生產(chǎn);DCS控制系統(tǒng);應(yīng)用及維護

煤化工企業(yè)競爭中，DCS控制系統(tǒng)憑借自身優(yōu)良的特性占據(jù)了關(guān)鍵地位，能連接煤化工生產(chǎn)現(xiàn)場各個設(shè)備及服務(wù)器、工作站，并實現(xiàn)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的鏈接。同時，由于該系統(tǒng)具備開發(fā)性，在實際應(yīng)用中支持技術(shù)的及時更新，能與化工發(fā)展步伐緊隨，幫助企業(yè)減少系統(tǒng)更換的成本，且有利于企業(yè)生產(chǎn)運營效益的提高。所以，煤化工企業(yè)需要熟練掌握該系統(tǒng)結(jié)合生產(chǎn)環(huán)節(jié)的方法，深入發(fā)掘系統(tǒng)的價值作用。

1 DCS控制系統(tǒng)特點

DCS控制系統(tǒng)亦稱之為集散控制系統(tǒng)，是以集中式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)融入新型計算機后誕生的控制系統(tǒng)，綜合了計算機、通信、顯示及控制等4C技術(shù)。該系統(tǒng)包含過程控制和監(jiān)控兩部分，并作為通信網(wǎng)絡(luò)的鏈接傳輸網(wǎng)絡(luò)間信息。操作過程中，呈現(xiàn)出的特征包含集中操作、靈活配置、分散控制、分級管理等。

2煤化工企業(yè)生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1控制反應(yīng)器溫度

煤化工企業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)器溫度這一因素相當關(guān)鍵，其控制水平的高低會對生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量及作業(yè)人員生命安全構(gòu)成直接影響，所以有必要對反應(yīng)器溫度時刻予以關(guān)注，控制器溫度計壓力等維持在規(guī)定的標準內(nèi)[1]。煤化工企業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)設(shè)備散熱后會有大量熱能產(chǎn)生并帶動溫度上升，此時如果處理不到位，會影響生產(chǎn)效果及產(chǎn)品質(zhì)量，更有甚者會損壞設(shè)備。以往在監(jiān)控中都是安排安全專人負責對反應(yīng)器運行參數(shù)及時調(diào)整，而在引入了DCS控制系統(tǒng)后，相關(guān)人員結(jié)合系統(tǒng)提示即可實現(xiàn)高效控制。溫度測量方面，DCS控制系統(tǒng)部件引入了能夠嚴格感知并控制煤化工生產(chǎn)溫度反應(yīng)的A級精準度鎧裝雙芯鉑電阻，當設(shè)備過熱或負載超出時能第一時間預(yù)警，能使溫度引起的生產(chǎn)誤差得到有效預(yù)防。

2.2控制電氣設(shè)備及連鎖控制

DCS控制系統(tǒng)支持實時監(jiān)控管道輸送泵及反應(yīng)釜攪拌電機等設(shè)備的運行狀態(tài)，能確保各設(shè)備在煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程中運行的穩(wěn)定性。同時，能向管理人員及時反饋電流、電壓及功率等方面出現(xiàn)異常的設(shè)備，尤其是及時報警運行數(shù)據(jù)與正常范圍嚴重不符的設(shè)備或自動停機。同時，DCS控制系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及智能計算機的運用下能夠有效控制整個控制系統(tǒng)，運行中一旦有設(shè)備超出保護值范圍，此時聯(lián)鎖保護裝置會自行觸發(fā)，將設(shè)備聯(lián)通相關(guān)聯(lián)設(shè)備間的線路切斷，避免設(shè)備故障對其他設(shè)備構(gòu)成影響。該系統(tǒng)憑借自身突出的靈敏性和準確地故障判斷優(yōu)勢，當發(fā)生故障后能即刻啟動保護裝置，且在排除故障后能第一時間投入正常運行，為煤化工有序生產(chǎn)提供保障。

2.3緊急停車系統(tǒng)安全保護

DCS控制系統(tǒng)中，緊急停車系統(tǒng)的安全保護這一措施至關(guān)重要。該系統(tǒng)支持大量邏輯信號及判斷的有效處理，能以臨時或停產(chǎn)狀態(tài)為目標更改故障生產(chǎn)流程的設(shè)備或系統(tǒng)設(shè)置。同時，通過該措施的應(yīng)用，可使設(shè)備損壞及人員傷亡的情況得到有效規(guī)避，在保障生產(chǎn)穩(wěn)定性與安全性方面發(fā)揮著重要作用。

3煤化工企業(yè)生產(chǎn)中DCS控制系統(tǒng)的維護

3.1日常維護工作

煤化工企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用DCS控制系統(tǒng)時，日常維護工作必不可缺，在持續(xù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上能為系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提供保障，充分發(fā)揮應(yīng)有的價值作用[2]。有關(guān)維護工作的實踐開展中，主要包括：一是完善DCS控制系統(tǒng)現(xiàn)有管理制度，為合理開展各項管理工作提供保障。二是加大溫控力度。煤化工企業(yè)在合理控制DCS控制系統(tǒng)環(huán)境溫度時，需維持不超過±5℃的溫差，提供良好的運行環(huán)境。三是做好防塵處理作業(yè)，對系統(tǒng)及室內(nèi)定期清潔，盡量消除來自灰塵的干擾。四是控制接地系統(tǒng)電阻不超出規(guī)定范圍（一般情況下需要保持在4Ω以上）;保障系統(tǒng)防靜電功能和屏蔽措施良好，使其自身功能在應(yīng)用實踐中能夠得到有效發(fā)揮;因自身性質(zhì)影響的緣故，與大功率控制系統(tǒng)間應(yīng)對保持適當?shù)木嚯x，同時為了保證系統(tǒng)安全，不得使用電動工具。

3.2預(yù)防及故障維護

預(yù)防維護中，應(yīng)對圍繞DCS控制系統(tǒng)測試電源及通信網(wǎng)絡(luò)等，檢修控制站、操作站，并做好除塵工作，為該系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)的運行環(huán)境，保障運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的同時提高運行效率。其次，需檢測供電與接地系統(tǒng)，并將供電能力和接地電阻明確，通過檢修維護的定期開展，確保該系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性。自我診斷功能是該系統(tǒng)中極具智能化的功能，能夠迅速發(fā)現(xiàn)故障，相關(guān)人員結(jié)合系統(tǒng)自我診斷功能即可將問題迅速解決，使系統(tǒng)能夠盡快再次投入運行中，減少經(jīng)濟效益損失。

3.3故障診斷和處理

日常運行中的DCS控制系統(tǒng)，盡管全面貫徹落實了維護及檢修工作，也難免會有部分無法預(yù)知的問題產(chǎn)生[3]。因此，當系統(tǒng)有任何問題產(chǎn)生后，要求相關(guān)人員向上級第一時間反饋，而維修部門應(yīng)以接收的信息為依據(jù)即刻展開處理。由于問題復(fù)雜多變，所以具體檢修中也涉及了不同的方式。首先，當問題發(fā)生后，需判斷主要因素是否為人為操作引起的，如數(shù)據(jù)輸入和聯(lián)鎖切換不恰當?shù)取Ｆ浯?，由于DCS控制系統(tǒng)本身支持對問題來源的分辨，因此當故障發(fā)生后能簡單明了的判定是儀器內(nèi)或外部產(chǎn)生了故障。最后，在系統(tǒng)中卡件更換過程中，需迅速確定是否在線更換，同時判斷在完成更換后是否會干擾系統(tǒng)的運行。

4結(jié)語

綜上所述，當前時代背景下，煤化工企業(yè)在日常生產(chǎn)中通過DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在充分發(fā)揮其各方面優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，能帶動自身生產(chǎn)效率的提高，同時能大幅降低行業(yè)復(fù)雜性及高風(fēng)險，保障生產(chǎn)運行的安全性及人員安全。而在應(yīng)用實踐中，也需要持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)新系統(tǒng)，并做好相應(yīng)的維護工作，確保該系統(tǒng)價值作用得以充分發(fā)揮。

參考文獻

[1]羅文林，張偉軍.DCS控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2020，27（12）：235-236.

[2]嚴緒安.試論DCS自動控制系統(tǒng)在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及維護[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（05）：24+39.