摘 要：DCS系統(tǒng)是一種利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、自動化控制技術(shù)對生產(chǎn)進(jìn)行自動化控制的技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)在化工企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，為企業(yè)的安全生產(chǎn)和資源的節(jié)約提供了有力保障。本文將對DCS自動化控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行論述，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)應(yīng)用過程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了簡單介紹。

關(guān)鍵詞：化工;DCS;自動化控制

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，化工產(chǎn)品的種類和功能逐漸增多，已經(jīng)對我們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了重大影響，可以說化工產(chǎn)品在人類歷史發(fā)展中起著劃時代的作用?；どa(chǎn)更是代表著人類文明和生產(chǎn)力發(fā)展水平的一種標(biāo)志。就當(dāng)前現(xiàn)狀而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，極大的促進(jìn)了各行業(yè)生產(chǎn)和管理水平的提升。化工生產(chǎn)做為一種危險性生產(chǎn)行業(yè)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可提升化工生產(chǎn)效率，同時減輕工作人員的勞動強(qiáng)度，有利于化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2 化工生產(chǎn)中DCS自動控制的應(yīng)用

2.1 DCS自動控制系統(tǒng) DSC自動化控制系統(tǒng)是一種分散式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為紐帶，將自動化控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形顯示技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)等多種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合為一體的新型控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的控制功能，模塊化設(shè)計(jì)便于功能的擴(kuò)展、升級，人機(jī)界面友好，系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在眾多生產(chǎn)和制造行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。目前，DCS系統(tǒng)主要應(yīng)用于化工生產(chǎn)行業(yè)、電力行業(yè)和冶金行業(yè)的自動化領(lǐng)域，在軟件和硬件不斷升級的推動下，DCS還將應(yīng)用于制藥、建材等更多領(lǐng)域的自動化生產(chǎn)。

2.2 DCS自動控制系統(tǒng)功能分析 DCS自動化控制系統(tǒng)的主要功能特點(diǎn)為實(shí)時性、參數(shù)調(diào)整、報警功能和監(jiān)督功能四部分。實(shí)時性是指系統(tǒng)可通過控制站建立生產(chǎn)系統(tǒng)的輸入/輸出服務(wù)，并在生產(chǎn)過程中對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，使操作人員能對化工生產(chǎn)中的整體運(yùn)行情況進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的了解。參數(shù)調(diào)整功能是指DCS系統(tǒng)可對化工生產(chǎn)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的調(diào)整，確保生產(chǎn)系統(tǒng)中壓力、溫度、液體流量等參數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)。DCS系統(tǒng)的自動調(diào)整功能不僅能為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供技術(shù)保障，還能減少原料和能源的消耗，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。報警功能是對生產(chǎn)系統(tǒng)中的開關(guān)量、硬件設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行報警監(jiān)視，然后利用系統(tǒng)中的自動控制系統(tǒng)對異常情況進(jìn)行報警提醒，工作人員可通過對報警時間、報警地點(diǎn)、報警信息的分析，對故障進(jìn)行排除，減少惡性事故的發(fā)生。監(jiān)督功能是系統(tǒng)以正常狀態(tài)下運(yùn)行參數(shù)的積累數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，將當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)與之對比，根據(jù)對比結(jié)果對當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，若出現(xiàn)異常情況則可根據(jù)生成的工作日志尋找故障源，減少化工生產(chǎn)中的損失。

2.3 DCS在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.3.1 在緊急停車系統(tǒng)中的應(yīng)用 DCS控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)緊急停車系統(tǒng)中的應(yīng)用是較為普遍的應(yīng)用之一，緊急停車系統(tǒng)是化工生產(chǎn)系統(tǒng)中重要組成部分，對于整個生產(chǎn)系統(tǒng)的安全保障具有決定性作用。企業(yè)在生產(chǎn)過程中，需要時刻保持各部分設(shè)備組件的穩(wěn)定性和安全性，一旦發(fā)生異常情況，應(yīng)立即進(jìn)行停止操作。在實(shí)際生產(chǎn)中，企業(yè)為避免在緊急時刻操作或判斷出現(xiàn)失誤，會單獨(dú)設(shè)置DCS控制系統(tǒng)的緊急停車系統(tǒng)，使整個生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性得到最大限度的提升。

2.3.2 聯(lián)鎖控制 聯(lián)鎖控制是利用計(jì)算機(jī)的自動運(yùn)算功能，對化工生產(chǎn)中的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的一項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)控制原理是對生產(chǎn)中的液位范圍進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值設(shè)定，當(dāng)實(shí)際液位高于設(shè)定值上限時，系統(tǒng)自動發(fā)出切斷開關(guān)連接的指令，電動機(jī)自動停止運(yùn)作;當(dāng)液位低于設(shè)定的下限時，系統(tǒng)會自動發(fā)出啟動控制開關(guān)的指令，電路閉合，電動機(jī)重新進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。在化工生產(chǎn)系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動執(zhí)行各項(xiàng)動作需要滿足聯(lián)鎖條件，當(dāng)前情況下電動機(jī)打開或關(guān)閉操縱、電磁閥、調(diào)節(jié)閥動作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。聯(lián)鎖控制的實(shí)現(xiàn)是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件為技術(shù)支撐的，具有較高的可靠性、關(guān)聯(lián)性和準(zhǔn)確性，同時該項(xiàng)操作還具有一定的邏輯性、智能性和事故記憶性，可替代大量人工操作。

2.3.3 反應(yīng)釜反應(yīng)溫度的自動化控制 化工生產(chǎn)對溫度要求較高，反應(yīng)溫度不僅影響化學(xué)反應(yīng)的速率，還對化工產(chǎn)品的質(zhì)量和性能具有直接影響，因此化工反應(yīng)溫度的控制是化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。在化工生產(chǎn)過程中，對反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度進(jìn)行實(shí)時采集和分析，根據(jù)分析結(jié)果對反應(yīng)熱進(jìn)行處理，控制反應(yīng)器內(nèi)各類化工原料之間的反應(yīng)狀態(tài)，減少溫度過高對反應(yīng)造成的不利影響。

2.3.4 液位的自動化控制 在化工生產(chǎn)中，塔液位的高低對化學(xué)反應(yīng)的影響極大。前塔液位的平穩(wěn)度和后塔進(jìn)料量主要通過串級均勻控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在這種模式下液位控制系統(tǒng)的輸出量與控制器的給定值相等;而DCS控制系統(tǒng)中的副回路對排出端壓力和塔內(nèi)壓力產(chǎn)生的流量變化具有很好的抵御作用，在一定程度上為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。液位自動化控制的實(shí)施不僅降低了因系統(tǒng)內(nèi)液位波動過大對反應(yīng)產(chǎn)生的不利影響，還減少了大量的人力操作，對于企業(yè)成本支出的控制十分有利。

2.4 DCS自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用注意事項(xiàng) DCS自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用解決了化工生產(chǎn)中的眾多難題，但該系統(tǒng)的智能化程度較低，在使用中仍存在一些問題，需要采取有效措施避免這些問題的發(fā)生。首先，環(huán)境控制。DCS系統(tǒng)受溫度、濕度、粉塵等環(huán)境的影響較大，因此在使用時應(yīng)對外部環(huán)境進(jìn)行有效控制，防止溫度、濕度、粉塵、腐蝕性物質(zhì)對DCS系統(tǒng)的損害，避免系統(tǒng)非正常停機(jī)或死機(jī)，給企業(yè)生產(chǎn)造成惡劣影響。其次，降低干擾。DCS系統(tǒng)除受外界環(huán)境影響外，碰撞、振動、電磁同樣會對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性造成干擾，應(yīng)對以上不良因素進(jìn)行有效控制。如維修時可佩戴靜電手套，防止靜電對設(shè)備的影響。

3 結(jié)語

DCS自動化控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅為企業(yè)的正常生產(chǎn)提供了保障，還降低了原材料和能源的損耗，減少了人力投入力度，這對于企業(yè)生產(chǎn)成本的控制十分有利。DCS自動化控制系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性，同時也有一定的局限性，需要不斷對其進(jìn)行升級和功能擴(kuò)展，以適應(yīng)更為復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉娟.淺析化工生產(chǎn)中DCS自動控制的應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易，2014，6（31）：357.

[2]王冰，陳衛(wèi)林.DCS技術(shù)在石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].廣州化工，2011，39（16）：40-41.

[3]張安紅.計(jì)算機(jī)控制在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].卷宗，2012（4）：167-168.

作者簡介：邱雅斐，女，1981年，浙江建德人，漢，項(xiàng)目經(jīng)理，工程師，研究方向：PLC/DCS，化工自動化，項(xiàng)目管理。