CS3000在焦炉DCS控制系统的应用

何绪宁 汤建英

摘要：我国的经济社会不断发展，科学技术水平不断提升。随着科学技术的突飞猛进，各行业朝着现代化、自动化、智能化的方向发展。将现代技术应用在焦化作业中，可以提升工作效率，优化人力物力资源配置，促进钢铁企业的可持续发展。本文将以CS3000为例，具体探讨CS3000在焦炉DCS控制系统中的应用，希望能为相關人士提供一些参考。

关键词：CS3000；焦炉DCS控制系统；应用

进入新世纪以来，我国的市场经济持续繁荣，钢铁企业也进入了快速发展阶段。在钢铁企业当中，焦化厂承担着重要的作业职能，可以为钢铁提供充足的动力。焦炉是焦化厂的重要生产工具，提高焦炉的生产效率，可以促进焦化厂的生产，推动钢铁企业的平稳运行。CS3000是最新的控制设备，为了实现上述的发展目标，将CS3000应用在焦炉DCS控制系统中势在必行。

1 焦爐作业概述

在钢铁企业中，焦化厂承担着重要的工作职能，而焦炉是焦化厂中的主要工具。焦化厂的基本任务是从煤塔中获取煤炭资源，然后将煤炭资源运送到叫焦化厂的加热区域，在计算煤炭总量之后，进行荒煤气的生产。在高温作用下，煤炭资源会蒸馏出气体，对气体进行提纯，可以生成荒煤气[1]。

在荒煤气生成的过程中，需要对煤炭进行加热，目前我国常用的煤炭加热方式有两种，第一种是焦炉加热方式，第二种是混合加热方式。上述两种加热方式虽然不同，但是都可以实现自动加热，生成高温的荒煤气。在生成荒煤气之后，需要对荒煤气进行提取，转移到地下室中。燃烧装置位于地下室中央，将荒煤气注入到地下室的燃烧装置中，荒煤气会在氧气作用下迅速燃烧起来，为焦化厂提供动力支持。在燃烧之后，地下室会存在一部分废气，为了避免出现污染问题，需要应用烟道将废气排出。

2 CS3000概述

CS3000是我国的重要生产控制系统，也是现代技术的重要成果。CS3000是一个灵活的系统结构，其适用的范围非常广泛。具体来说，CS3000包括以下几个特征：第一，CS3000具有开放性的特征，CS3000可以实现不同通信模块的交互。CS3000以计算机技术作为基础，在应用的过程中需要连接无线网络。在无线网络的支持下，其他通信网络可以获取CS3000系统中的数据，实现信息的共享和交互。第二，CS3000具有安全可靠性的特征。CS3000在运作时采用了冗余技术，在出现事故时可以发出电子信号，起到预警作用。第三，CS3000具有低能耗性，CS3000系统空间较小，其所耗费的能量也相应较小。第四，CS3000具有抵抗性，CS3000系统有完备的加密电路，当受到外界干扰时，会自动发挥分控冲击功能。第五，CS3000具有通用的计算机功能。计算机的功能包括计算功能、监测功能、自动操作功能、下载功能、安装功能等等，而CS3000全部拥有上述功能。

3 CS3000在焦炉DCS控制系统中的应用

3.1 模块设计

首先，在将CS3000应用在焦炉DCS控制系统中时，应该进行模块设计。在焦化厂运作的过程中，需要对煤炭进行加热。煤炭加热的方法有两种，而综合加热方法是最常用的加热方法之一。综合加热方法是指焦炉加热和高炉加热的混合方法，为了提高荒煤气的转换效率，需要对主要功能模块进行科学设计[2]。

第一，焦化厂应该构建流量监测模块。在焦化厂中有不同的焦炉设备，不同焦炉设备的规模不同，其所生成的气体流量也不尽相同。为了对荒煤气的流量进行控制，需要形成具体的监测模块，探测荒煤气的温度、体积等等，并在管道流量失衡时提供气体补偿。

第二，焦化厂应该构建荒煤气控制模块。在焦化厂中有许多电路，回路的输出量直接关系着调节阀的基本方位。在应用回路进行调节阀控制时，经常会出现控制偏差。为了提高控制的精确程度，应该进行数学计算，制定回路控制的规则，同时得到控制比例系数和常数。在控制回路中，控制常数是控制回路的输出量，比例系数是控制回路的控制速度，当计算出二者的值后，可以提高焦化厂系统的运转效率。

第三，焦化厂应该构建PID模块。一些CS3000系统中自带PID模块，PID模块可以自动进行荒煤气的补偿和截流。在控制调节阀的过程中，经常会出现故障问题，加大工作人员的安全风险，为了对调节阀进行精准定位，保障工作人员的人身安全，应该利用PID形成自动控制程序。

3.2 功能控制

其次，在将CS3000应用在焦炉DCS控制系统中时，应该进行功能控制。混合加热方式是焦化厂煤炭加热的常用方式。在进行煤炭加热的过程中，需要以下几种设备：第一是控制机设备、第二是流量监测器设备、第三是加热设备。在实际的加热过程中，混合加热设备的荒煤气流量存在一定的相互关系，为了提高DCS控制系统的运转效率，需要把握不同设备的程序功能，对混合加热设备的荒煤气流量比值进行控制。

第一，焦化厂应该采用数学方法，对荒煤气的流量进行计算。在监测过程中，工作人员需要采用红外线加热技术，对荒煤气的生产流程进行动态监控，形成立体图示。同时，工作人员应该应用流量检测器设备，测算不同焦炉设备的荒煤气流量，得到二者的比值。

第二，焦化厂应该进行安全防护。混合加热设备的混合气体温度比较高，一旦荒煤气的压力降低，就会存在保障隐患，使工作人员承担巨大的安全风险。为了避免出现重大安全事故，工作人员需应用控制机设备，对气压值进行控制，推动焦化厂的正常运转。

4 结论

综上所述，为了促进钢铁工业焦炉生产效率，就应将CS3000更加灵活的应用焦炉控制系统中去。

参考文献：

[1]李奇峰，韩义民.MACSV DCS控制系统在焦炉煤气制甲醇项目中的应用[J].化工自动化及仪表，2011，（12）：15391543.

[2]朱英华，苏跃华，王晓云.莱钢焦炉鼓风机DCS自动控制系统的开发与应用[J].科技信息，2011，（06）：369+371.

作者简介：何绪宁（1988），男，四川内江人，本科，助理工程师，研究方向：自动化技术。