浅议DCS系统在城市天然气门站中的应用

陆淼 张栋 闵琳琳

摘  要：DCS系统也被称之为“分布式控制系统”，这是一种以微处理器为基础的新型控制系统。在我国的城市天然气门站控制系统中，DCS已经应用十几个年头，这期间，DCS系统不断地完善，从设计、制造、运行等方面都得了较好的强化和提升。随着城市天然气门站的发展，DCS分布式集中控制的优势逐步显现，已然成为城市天然气门站控制系统发展的重要方向，基于此，该文就对DCS系统在城市天然气门站中的应用进行分析，以期通过该文研究为我国城市天然气门站系统建设提供有价值的理论参考。

关键词：DCS系统  城市天然气门站  应用

中图分类号：TE937    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（c）-0058-02

1  DCS系统与PLC系统的区别

DCS系统为分散式控制系统，而PLC为控制装置。DCS系统能够实现与任意装置功能的协调，但PLC仅能够实现对此单元功能的控制。从网络方面来看，DCS网络具备总控特性，相当于系统的中枢神经，其能够通过稳定可靠的通讯通道进行信息传输，此外，DCS系统的拓展性及开放性要比PLC更显著。DCS其考虑的是整体的方案配置与协调控制，单用PLC来进行系统管理的话，仅仅能够建立起松散的连接体系，很难实现整体的协调控制。通过对比我们可以发现，在城市天然气门站控制中DCS的系统是最好的选择。

2  DCS控制系统的配置及控制方法

2.1 DCS控制系统的配置

DCS控制系统是通过网络节点分布实现分散控制，在系统中通过遵循点对点通讯、节点独立的原则，能够实现网络节点间的信息交互和独立处理。在DCS控制系统的结构表现上，多为双网冗余式结构，通过形成冗余错网，来进行传输设备之间的控制，避免网络连接错误问题引发的故障，保证整体控制系统网络的可靠性。DCS控制系统的传输介质为光纤，能够有效避免电磁干扰，提高系统的长距离信息传输稳定性，保障远程控制通信。

2.2 DCS控制系统的控制方式

DCS控制系统在城市天然气门站控制的方式主要为以下两点。

（1）功能方面控制方式：DCS控制系統能够确保城市天然气门站控制系统的独立和安全运行，一旦发生意外，出现控制脱离，DCS系统能够不在外部帮助下，确保城市天然气门站控制系统独立稳定运行。

（2）核心控制化功能：城市天然气门站装置通过与DCS进行结合，能够充分发挥数字化装置的性能，实现核心化城市天然气门站控制处理。在DCS控制系统中，控制逻辑相对简单，因此可以通过可编程的逻辑控制器进行辅助控制，进而提高城市天然气门站的数据通信性能。目前DCS控制系统的多功能化建设，让DCS系统生产厂家注重系统与多元化控制的程序开发，使得DCS系统在实际应用过程中能够具备与PLC等控制装置的有效连接。此外，DCS的人机交互端口，还可以通过人为地设置运算，利用DCS冗余方式进行系统配置和优化，实现经济效益的提升和系统可靠性的增强。在DCS控制系统搭建过程中，可以运用DCS控制系统的编辑器或者原有PLC控制面板来对系统独立单元进行临时控制，同时在进行设备检修和维护的时候也可以运用DCS的人机交互来进行单一对象的操作。

3  城市天然气门站中DCS系统应用现存问题及解决方法

3.1 DCS系统性能发挥不足

目前在城市天然气门站应用过程中，DCS系统的安全性和可靠性发挥表现不足。在应用过程中经常会出现因单缆配置和单机位控制使得故障发生后DCS系统的可靠性和安全性降低。针对此问题，可以通过进行双机位、双缆得形式进行解决。通过上下互为备用的机位设置，在原有的DCS控制系统中搭建一套上位机，在DCS系统出现故障时，由上位机进行操作管理，解决网络故障问题。上下位机的设置很容易出现同时操作问题，针对于此，可以通过对上位机界面闭锁的方式进行结合，确保上下位机仅由一处操作;双缆配置能够有效地解决系统网络传输故障问题。除此之外，还可以通过在DCS系统装置上设置预留接口，来方便单机的故障检修和现场调试。通过上述调整能够有效提升DCS系统的安全性和可靠性。

3.2 DCS系统搭建难

目前，城市天然气门站的系统管理要想完全实现DCS系统搭建是比较难的，因为需要城市天然气门站整体装置和各级人员经过长时间的提升和培训才能够让DCS系统得到较好的应用。就目前城市天然气门站内部情况来看，城市天然气门站控制设备和自动装置基本已经实现了微机化建设，但目前DCS在与微机化设备的通信、信息共享等方面仍存在不足，城市天然气门站在DCS系统应用上缺乏实践经验和运行经验，使得DCS系统难以在城市天然气门站进行全面的普及建设。此外，目前城市天然气门站的操作人员对于DCS系统的认知度较低，在城市天然气门站生产和运行部门，很多操作人员并不了解DCS系统，更谈不上良好地对该系统进行操作和运行了。另外，目前城市天然气门站传统的控制观念很难在短时间内转变，因城市天然气门站的安全性高、可靠性高等特点，使得城市天然气门站运作过程中需要以十分严格的保护措施来予以保障，而DCS的精简操作人员、优化操作管理与传统的控制理念存在差异，就导致DCS系统很难被城市天然气门站所接受。

对于上述问题而言解决上述问题，需要首先对城市天然气门站的人员进行培训和实践训练，通过培训让城市天然气门站操作人员打破传统控制思想，从新观念下认识DCS系统，帮助DCS系统更好地介入到城市天然气门站之中去。其次，DCS系统研发企业需要加速对DCS系统与微机化设备的信息交互研究，提高微机化设备的发展水平和性能，加强DCS系统的运作和操作水平，进而提高DCS系统在城市天然气门站中的应用量。

4  DCS系统在城市天然气门站中的未来应用趋势

DCS系统在城市天然气门站中未来的发展会朝向与总线发展进行建设。随着当前FCS现场总线技术的不断完善和优化，目前的FCS已然实现了将传统信号、通信、系统标准与自控系统的有机结合，在FCS现场总线的发展下，城市天然气门站控制系统调试、安装也得到了精简，操作的便捷性、安全性、可靠性都得到了大幅度的提升。从现阶段所演示的FCS现场总线技术来看，目前现场总线已经实现了多台智能化现场设备与自动化系统之间的双向信息传导，通过数字化多站通信连结，取代模拟信号通讯，让现场控制得到实现。不过目前FCS现场总线仍存在较多不完善的地方需要去解决，就目前城市天然气门站的建设而言，DCS系统的搭建无论是从经济性还是从安全性来看都具重要的价值。

5  结语

在该文的研究和论述中，通过对DCS在城市天然气门站系统的应用进行分析，可以了解到DCS在当前的城市天然气门站控制系统建设上有着十分重要的作用，值得我们去深化落实和研究，加强DCS系统试点建设及规范化建设，通过加强实践，积累经验为我国城市天然气门站全面导入DCS系统打下坚实的基础。现代科学技术的革新与发展速度很快，城市天然气门站要想在快速发展的科技时代保持良好的市场竞争力和经济效益就需要加强自身的现代科技导入。

参考文献

[1] 张京.基于NT6000DCS的燃气锅炉控制系统设计与应用[D].燕山大学，2016.

[2] 张波.浅议DCS系统在城市天然气门站中的应用[J].机电信息，2009（24）：24，36.

[3] 傅国轩.格尔木城市天然气门站DCS系统的设计与应用[D].西安理工大学，2007.