化工生产中DCS控制系统的运用

郝雨

摘 要：在科学技术日新月异的时代背景下，也带动了各生产领域的迅速发展，尤其是化工生产中的变化尤为明显。其中，DCS控制系统作为一种集实时显示、参数调整、状态监督以及故障报警等功能于一身的系统，将其运用于化工生产中，能让企业花费最小的成本来创造最大的价值以及利润。所以，为进一步发挥DCS控制系统在化工生产中的积极作用，相关企业就必须要加大对其的研发投入力度，进而为今后化工生产事业的健康发展提供技术支撑。

关键词：化工生产；DCS控制系统；应用；功能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.022

0 引言

DCS控制系统作为当前化工生产领域中应用较为广泛的自动化系统之一，通过DCS控制系统的合理运用，不仅可以帮助化工企业提高自身的生产产量，同时还能在保证产品质量的同时，有效降低生产成本，进而为企业带来巨大的经济效益以及社会效益。另外，在化工生产中使用DCS控制系统，还能在很大程度上保证生产职工的人身安全。所以，在化工生产中加强DCS控制系统的研究应用，对于整个化工产业而言具有至关重要的意义，

1 DCS控制系统的内涵及其应用优势

DCS是我国第四代工业控制系统，其英文全称为Distributed Control System，意为分布式控制系统，也可被称之为集散式控制系统。该系统主要涵盖了以下关键技术，即计算机技术、通信技术、显示与控制技术以及网络技术等，综合性较强，且整个系统的配置灵活，组态方便，在化工生产中应用DCS控制系统，可以具备以下几点优势：

1.1 可靠性较强

DCS控制系统通过二进制数字信号进行传输，这不仅大大降低了信号在传输过程中受到干扰的几率，同时还有效提升了数据传输的质量以及精准度。相较于传统的模拟信号，降低了数据在传输过程中产生的误差，极大提高了测量以及控制的准确性。另外，由于DCS控制系统的结构要远比传统控制系统结构简单便捷得多，各种相关程序以及线路也得以简化，并在简化数据传输以及转化的过程中，提高了控制系统在化工生产过程中的可靠性。

1.2 开放性较强

DCS控制系统采用了模块化以及标准化的设计，系统中的独立计算机可以通过工业以太网进行网络通讯。而这种模块化以及标准化的设计也让该系统具备了较强的开放性，从而为各子系统有效接入控制系统提供了便利，并且还可以根据需求随时从系统网络中卸载退出，并不会对其他子系统或者计算机造成太大影响，以此来充分发挥整个DCS控制系统的功能以及作用。

1.3 安装维护操作简单

在化工生产领域，绝大多数化工产品都是经过化学反应得到的，而进行化学反应的各种原材料会在不同程度上腐蚀或者损坏相关的生产设备。如果不能及时发现并处理设备故障，那么就很容易给企业带来巨大的经济损失，有时还可能引发重大安全生产事故。然而传统的控制系统，由于信号在传输过程中很容易受到干扰或者丢失，使得相关操作员无法在第一时间发现设备故障，且设备受损部位也不易查找，这既影响了整个化工生产的进度，同时还埋下了巨大安全隐患。采取DCS控制系统就可以有效缓解上述不良现象，它通过数字传输从现场接收实时变量信息以及现场设备的具体工作信息，不仅保证了数据的真实性，同时依据这些数据，操作员还可以准确判断出设备故障具体情况及其产生故障的原因，进而及时采取有效措施来解决实际问题，保证整个化工生产效率以及质量。

2 化工生产中DCS控制系统的具体运用

2.1 对切断阀的控制

在化工生产过程中，通过DCS控制系统可以将切断阀组态到计算机画面上，操作员可以在操作员站上实现对切断阀的开关操作，并可以对现场切断阀对开关指令的执行反馈情况进行实时监控。另外，在连续生产过程中，通过顺序控制，还可以实现程序对调节阀的自动操作，让整个或者部分生产流程实现自动化，进而大大解放了一部分人工，并减少了人员的劳动强度。

2.2 对液位串级的控制

在实际的化工生产过程中，操作人员主要是凭借串级均匀控制系统来对各生产环节进行严密控制的，比如前塔液位的稳定性以及后塔的进料量等工序。控制器设定的理想值表示液位控制的输出值。在DCS控制系统中存在副回路，一旦塔内压力流动或者排出端压力流动出现较大波动时，就能对其进行有效对抗，以保证系统运行的安全性以及稳定性，在这一过程中，还大大减少了系统运行时的不稳定因素，进而使操作人员的工作量大幅度降低。

2.3 联锁控制

联锁控制，就是DCS控制系统凭借自身具备的自动运算功能，来对运行设备进行保护并确保其安全运行的重要技术。其基本原理如下：以液位控制为例，在设备运行前，对生产过程中的液位变化区间设置标准参数值，在运行过程中，一旦液位超过上限，就会立即发出指令来切断开关连接，使水泵自动停止运转；而如果液位仍未降低至设定线以下，则系统会再次发出指令，将开关重新进行启动，并使电路闭合，使水泵再一次开始运行。DCS控制系统联锁控制功能的执行，是需要在预先编写连锁条件的基础上进行的。它不仅可以运用于电动机的启动以及关停上，同时也可用于电磁阀的开关动作上。将其运用于化工生产过程中，不仅具备较好的准确性、可靠性以及关联性，同时因其具备良好的智能性、逻辑性以及事故记忆性等特性，能在实践中取代很多繁琐的人工操作。

2.4 对反应器温度的控制

在过去的化工生产过程中，传统的反应器温度控制方式存在一定的缺陷以及不足，比如容量大、传热效果不良以及热效应高等。而改用DCS控制系统控制反应器温度则可以有效避免上述不良情况。它不仅可以提升温度控制的准确性，同时反应器的反应速度也能得到大幅度提高。在实际应用中，一旦反应器的温度超过上限，则DCS控制系统就会立即做出反应，并执行“反应温度（蒸汽）程控投入”程序，结合温度升高的速度，来切断该程序。

3 结语

综上所述，在化工生产过程中加入DCS控制系统，不仅可以凭借系统自身分散控制方式实现对工艺生产过程的有效控制，同时还大大降低了操作人员的工作量以及繁琐程度，使整个化工生产变得更加安全高效。所以，各化工生产企业想要提高自身生产产量，维护自身利益，就必须要加大对DCS控制系统的研发投入力度，从而带动整个行业的可持续发展。

参考文献：

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[2]郑东旭.生产信息管理系统与化工自动化控制系统（DCS）在化工工艺流程中的配合应用[J].科技视界，2014（17）：251-251.