DCS在炼油生产装置中的应用

中海沥青股份有限公司 商晓嵩 赵玉华

1.引言

DCS系统（Distributed Control System，分散控制系统）是随着现代化大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统。它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大 的通讯功能。是完成过程控制、过程管理的现代化设备。

2.系统的主要技术概述

2.1 系统的基本组成

系统的基本组成包括工程师站、操作员站、控制站和过程控制网络。

（1）工程师站是为专业工程技术人员 设计的，内装有相应的组态平台和系统维护工具。具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、操作组态、流程图画面组态、报表程序编制等。而使用系统地维护工具软件实现过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。

（2）操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程监控管理任务的环境。

（3）控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能。

（4）过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，双重化冗余设计，使得信心传输安全、高速。

2.2 系统的主要特点

系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。通过在DCS的通信网络上挂接总线变换单元可实现与各个不同版本的DCS等的互联；在通信网络上挂接通信接口单元可实现与PLC等数字设备的连接；通过多功能计算站和相应的应用软件PIMS或OPC接口可实现与企业管理计算机网的信息交换，实现企业网络环境下的实时数据采集、实时流程察看、实时趋势浏览、报警记录与察看、开关量记录与察看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等功能，从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化。

3.控制方案的组态

3.1 工艺流程

以实际的生产装置为例，在润滑油生产装置中，润滑油基础油需要和吸附剂或白土两种添加剂按照一定的比例进行混合来精制润滑油。在工艺流程中，需要对添加剂的下料进行两路控制。吸附剂下料是先通过叶轮给粉机把吸附剂从储罐中送给料仓称，料仓称会按照事先组态好的逻辑控制方案把吸附剂和基础油按一定的流量比例通过螺旋传送机送到混合罐，使吸附剂和基础油进行充分的混合。而白土下料则通过叶轮给粉机按照事先组态好的逻辑控制方案按一定的流量比例直接把白土送到混合罐。吸附剂和白土的两路下料共用一个叶轮给粉机，因此两路控制需要进行控制的切换。

3.2 控制方案的确定和组态

如图1所示，投用吸附剂下料控制时，需按下螺旋传送机下料连锁开关SW-K 8和比值器开关SW-K 4。投用后，在正常的下料状态时，料仓内吸附剂的重量在10-40Kg之间。当料仓内吸附剂重量FIQ12103小于等于10Kg时，可通过手动设定下料速度K 6（百分数）来控制叶轮给粉机给料仓称内补料；同时，螺旋传送机FV12104为定值控制状态，即料仓内吸附剂的下料速度可通过手动设定FV12104的开度值（转速对应的百分比控制）来控制。当补料使料仓内吸附剂重量大于40Kg时，叶轮给粉机FV12102停止补料，同时料仓内吸附剂到混合罐的下料速度采用单闭环比值控制自动按照K4的比例控制FV12104的开度。

白土下料控制直接采用单闭环比值控制。开始投用时，先按下比值器的开关SW-K2，然后就可以手动设定比值系数K 2来自动控制叶轮给粉机的白土下料量FIQ12102使白土与基础油按一定的比例进行混合。

图1

4.结束语

根据生产控制的要求，DCS系统可以完成复杂的运算控制和各种的开关量的逻辑控制。控制方案的优化程度不仅提高了产品的质量，降低了人工成本和原材料消耗，也同时保证了生产装置的安全运行，必然提高了生产过程自动化的程度，为提高企业的核心竞争力增强了后劲。因此，DCS已成为从事石油化工过程控制专业技术人员的主要研究对象之一。

[1]浙江浙大中控技术有限公司,集散控制系统使用手册,2003.

[2]王冰,陈卫林.DCS技术在石油化工生产中的应用[J].广州化工,2011年16期.

[3]刘中明,李红英,陆荆.关于DCS技术现状和未来发展趋势的探讨[J].工程建设与设计,2016年10期.

[4]王冰,陈卫林.DCS技术在石油化工生产中的应用[J].广州化工,2011年16期.