DCS控制系统及其工程应用探讨

韩瑞雪（大庆金桥信息技术工程有限公司，黑龙江　大庆　163714）

DCS控制系统及其工程应用探讨

韩瑞雪（大庆金桥信息技术工程有限公司，黑龙江大庆163714）

在我国的石化工程、电力工程中广泛应用着DCS控制系统。由于DCS控制系统自身的结构形式可以分为集中自治和多层分级这两种形式，就能够在复杂的技术应用中显著增强控制管理的工作效率，这一方面促进了机械设备的自动化发展，另一方面为我国建筑工程事业的发展提供了重要的技术保障，在经济建设中加快了对先进科学技术的运用。

DCS控制系统；工程应用；原理

随着社会经济的快速发展，科学技术的不断进步，目前在各项建筑施工工程中都逐渐开始实现数字化和自动化，在施工精度和准确度方面得到了显著的提高。但是随着不断增加的智能化应用，在分散连接各种系统和硬件设备的同时，要实现集中控制，这样有利于加强全面性的管理。而DCS控制系统就是通过建立工程师站和操作员站的方式，来实现集中控制，快速转换检测中心和生产操作中的各种信息数据，并通过监控画面和故障报警的方式，来实现合作自治管理。

1　DCS控制系统的概念

DCS控制系统作为一种控制形式，具有分布式的特征，在施工现场通过分散控制多种机械设备，在通过集中控制所传输的信号来集中控制和管理施工现场的环境，该系统也具备集散型控制系统的特征和优势。DCS控制系统能够全方位的监控复杂的施工现场环境，并进行集中的管理。4G技术是其工作运行的基础和前提，4G技术指的是控制技术、显示数、通信技术以及计算机技术。比如在暖通工程施工的过程中，通过运用水环境中的热能，来向整个系统中提供能源。其中需要注意的是，要集中管理和分散控制工程中的调节阀、信号转换、测量单元以及控制过程，这样才能真正的实现全面控制［1］。

2　DCS控制系统的硬件体系结构

目前在市场上运用最广泛的DCS控制系统所使用的体系结构是三层通信网络结构，即最上层被称为信息管理网，是用以太网形成的，并符合IP/TCP协议，能够有效的连接各种类型的管理计算机以及控制装置网桥，在管理和传输工厂级信息中的运用较为广泛，能够对全厂实现综合管理；中间层被称为工程控制网，这采用的是双高速冗余工业以太网，能够有效的连接控制站、工程师站以及操作员站，实时的传输各种信息；最下层被称为控制站内部网络，所使用的是主控卡指挥式令牌网，主要是对通信协议进行存储和转发，是实现信息交换的主要平台［2］。下图1为DCS控制系统的体系结构。

3　DCS控制系统的软件构成及其组态

对于DCS控制系统的软件包来说，既具有自动化的功能，也属于一种调试工具。在建立DCS控制系统的过程中，组态是需要按照软件和系统的实际差异来进行的，结构的建立是需要根据工程的实际需要，但是在实际的工作中，由于组态DCS控制系统具有比较大的工作量，所以其控制系统的组套需要匹配相应的通道，并实现收集、转换、传递信息的任务。通过在显示器上显示出数字信息，对整个系统进行综合管理。

4　以发电厂为例，分析DCS控制系统的应用

4.1煤发电厂汽机机组系统

在发电厂中应用DCS控制系统之前，安装人员需要详细的了解原先的分散控制装置，可以将汽机机组系统分成复制热力系统和汽轮机本体这两个部分。其中在复制热力系统中需要有效的连接真空系统、回热系统、凝结水系统以及开闭式循环水系统。就汽轮机本体而言，由于其自身工作的特殊性，在应用DCS控制系统的时候需要在气缸固定控制和转子这两个部分进行分散控制。

4.2机组汽水系统工艺原理

机组汽水系统的实际功能是实现能量之间的相互转换，通过使用汽轮机，将水从液态的形式转化为气体，进而将热能转化为机械能。发电机与汽轮机之间的连接是通过传送带的形式来实现的，通过传送带的运动来实现汽轮机的转动，从而带动发电机进行工作，这样一来就能够实现供电。

4.3机组系统的DCS配置

DCS控制系统能够实现机组系统中的分散连接，通过搜集各种信息数据，来实现集中控制。比如通过分散控制汽包、分离器、感温器、机柜等设备、来了解和掌握机械能转换值、热量值、压力、蒸汽量等数值，并与原先设定的数值进行比较，改变参数，最终实现系统控制。

图1　DCS控制系统体系结构图

5　结语

虽然目前在各项建筑工程施工的过程中已经开始广泛应用DCS控制系统，但是随着科学技术的发展，原先的控制系统已经难以适应当前的施工进程和发展，因此要加强研究和探讨DCS控制系统，实现对系统的自动化和数字化的全方位控制，促进建筑工程事业的发展。

［1］李凯，杨前明.集散控制系统（DCS）在多热源热水工程系统中的应用［J］.化工自动化及仪表，2013，09:1126-1129+1170.

［2］苏红刚.DCS控制技术在热电厂机炉控制系统改造工程中的应用［J］.中小企业管理与科技（中旬刊），2016，02:221-222.