化工生产中DCS控制系统的运用分析

秦利军

摘 要：随着科学技术的发展，DCS控制系统作为一种仪表控制系统，在众多领域都有较为广泛的应用，DCS控制系统已经由传统的封闭式逐渐的向开放式DCS控制系统转变，提供给用户更大的权限，进而更好的达到控制生产的目的。如今在化工生产过程中，DCS控制系统正在逐渐普及，对生产过程中的多方面进行协调，达到优化生产的目的。本文首先对DCS控制系统的原理进行讲述，然后再针对化工生产中DCS控制系统的应用进行分析，希望能为提高化工生产质量、效率有所帮助。

关键词：DCS控制系统；化工生产；应用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.047

0 引言

随着工业自动化水平的提高，计算机科学技术的发展，在众多领域中都应用到这些设备或技术。DCS控制系统作为自动化技术和计算机科学技术的结合体，并且还引进现场信号，实现了对工业生产的实时控制和管理，并且还支持化工生产参数实时统计，因而DCS控制系统在化工生产行业受到较为广泛的应用。利用DCS控制系统控制化工生产的成本，提高化工材料的利用率，有效的节省了能源损耗，对产品质量的提高也有较大的帮助。

1 DCS的基本原理及其特征

1.1 DCS基本组成原理

DCS控制系统是指分布式控制系统或者是分散控制系统，该系统是利用微型处理器构成的新型仪表控制系统，从而使得具有对生产参数实时显示的功能，更容易控制生产情况。DCS控制系统设计基本准则包括集中显示操作、分散控制功能、综合协调等，在此基础上构建了多层次的仪表控制。DCS控制系统最基本的特征便是分散性、集中管理性，利用分级多层的设计模式实现合作自治的目标。

1.2 DCS系统特征

（1）控制性能。DCS控制系统由多种设备组成，硬件、软件以及信息传输等方面，根据实际的生产信息情况，基于硬件设施传输到软件，再加以控制，从而达到全面优化生产过程。在某些特定的生产情况下，DCS可以通过单回路控制系统，灵活选择程序对实际生产进行调控，避免出现意外情况。

（2）极强的安全性与灵活性。DCS控制系统并不只是单纯的机器控制，而是和人机共同工作，从而有效避免出现机器不灵活的情况，在遇到特殊情况时，操作人员可以及时停止控制系统，采取相应的解决方案。DCS控制系统同时还具有多样化的控制模式，对应不同的生产模式，具有较高的灵活性。对于DCS控制系统的安全性主要体现在工作的任何时候都会有相关工作人员对所关联的参数进行监测，在远程操作的配合下，推进实时性的生产控制与生产监控，进而能够及时发现生产问题所在，保证生产安全性。

（3）便捷的操作控制。由于I/O模式下，对于实时的数据收集更加便利，同时DCS控制系统对各项参数都是由仪表进行显示，对生产的每个时段参数都能给予精确的显示，给操作站提供了精确的数据，利于操作。如果外部生产环境发生变化，则需要及时的调整相应的参数，回归到正常的生产模式。并且就算人工没有发现参数的错误，系统也会及时的发出警报提醒，进而最大限度内消除过大的损失。

2 在化工生产中使用DCS控制系统

2.1 控制反应器的反应温度的应用

在化工生产过程中，对于化合反应温度的控制是一项十分重要的工作，如果温度没有在制定范围之内，则会使原材料反应生成其他副产品，从而大大降低了产品的生成率。在DCS控制系统中有专门的反应控制器来控制生产温度，其控制水平的高低很大程度上决定着产品的质量。在温度控制环节有几个不同的环节，其中最重要的控制环节是反应恒温阶段，这一阶段是生成产品的主要阶段，如果没有及时的转移反应产生的热量，则会导致反应温度持续上升，进而影响成品率。在传统化工生产过程中，对于温度的控制存在多方面的缺点，例如热效应高、传热效率低下等等，但是利用DCS控制系统便能很好的控制反应温度。反应控制器的主要工作原理是利用高精准度的双芯铂电阻来进行温度测量，这种器件对反应温度极其敏感，能够及时反饋生产过程中的温度变化，并且质量平稳，测量精准，很大程度上减小了温差带来的影响。当温度超过最适宜的反应温度时，双芯铂电阻中的其中一芯为温度变送器，不同的温度对应不同的信号，调节着水蒸气的输送阀，温度上升越快，对蒸汽程控投入越快。

2.2 控制液位串级的应用

在作业工程中通过使用串级均匀控制系统对后塔进料量和前塔液位的平稳度进行控制。也就是说，控制器的给定值是电平控制的输出值。同时，由于该系统的二次回路，对于生产过程中的排出端以及流量压力有一定的抵消作用，从而使得生产系统更加稳定，更加高效。不仅能够很好的降低生产成本，还能可以大大提高物质使用效率，减少系统波动造成的损失。

2.3 化工生产中使用DCS控制系统的效果

在化工生产过程中投入DCS控制系统之后，整个生产线更加的流畅和稳定，系统中的每一功能都是严格按照生产规定设计的，并且经过不断的生产实验，其功能的稳定性和精确性都得到了保障，给实际的化工生产质量和安全提供了保证。操作人员通过观察仪表，对实时的数据进行了解分析，确保每一参数都在正常值范围，若出现参数异常的情况，可以根据参数要求对参数及时进行调整，确保化工生产在一个良好的状态。通过DCS控制系统，使得生产人员能够更好的对生产过程进行监控，对生产的质量问题进行解决，提高产品质量和生产效率。

3 结语

近些年，随着科学技术与自动化技术的快速发展，DCS控制系统得到较大发展，目前DCS广泛的应用在多样化的化工生产之中，并且DCS控制系统并不是一成不变，而是具有多种的控制模式，这些模式对应着不同的生产方案，具有较强的灵活性。与传统的化工控制技术相比，DCS的精准度更高，实效性更强，消除隐患的能力更强。合理运用DCS控制技术，能够有效的提升化工生产效率和质量，促进我国化工行业发展。

参考文献：

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[2]贾汪领.化工生产中DCS控制系统的运用[J].湖北工业技术，2015（02）：30.