化工行业DCS的应用

化工行业 DCS 的应用 摘 要 DCS 集散控制系统 在化工行业应用较为广泛 本文主要阐 述它的组成及应用 关键字 集散控制系统 DCS 化工行业 生产过程自动化 工业 控制 引言 随着工业的发展 传统的生产过程控制技术已经难以适应现代工 业在效率 稳定性等各方面的要求 而计算机控制技术的发展也使 得它在化工行业的应用也越来越广泛 这里面应用较广泛的就是 DCS 分散控制系统 本文重点对这种生产过程控制系统的定义和 应用进行论述 一一 DCS DCS 的基本特点的基本特点 1 DCS Distributed Contorl System 集散控制系统 又称分布 式控制系统 2 高可靠性 开放性 灵活性 易于维护 协调性 控制功能齐全 3 DCS 的构成方式十分灵活 可由专用的管理计算机站 操作员站 工程师站 记录站 现场控制站和数据采集站等构成 也可由 通用的服务器 工业控制计算机和可编程控制器组成 二二 DCS DCS 的组成 的组成 1 分散过程控制装置 功能 生产过程的各种变量通过它转化为操作监视的数据 操作 的各种信息业通过过程控制装置送到各执行机构 对输入输出量 进行 A D D A 转换等运算组成 AI AO DI DO 等功能板 CPU 电源 端子板等 2 操作管理装置 功能 操作员可以通过他了解生产能够过程的运行状况 并通过 它发出操作指令给生产过程 组成 人机界面等 3 通信系统 功能 在分散过程控制装置与操作管理装置之间完成数据交换和 传递 组成 线缆和接口 简单的 DCS 系统硬件体系结构示意图 如图 三 三 DCSDCS控制系统的主要功能控制系统的主要功能 1 实时性 通过控制站 创建系统的O I服务 完成对现场控制点的数据采集 对生产系统的整体运行状况在操作员站上通过流程画面 单回路控 制画面 数据 声音的变化体现出来 2 参数调整 在操作员站上 操作员根据生产需要对运行参数做出及时 准确的 调整 如压力 温度 流量 液位参数的调整 3 报警功能 通过创建报警服务 对模拟量 开关量 硬件设备和系统运行状态 进行报警监视 提供报警发生时问 报警点 报警说明等报警信息 的列表显示 如当氯压机出现故障时 屏幕画面会由绿色变成红色 并伴随灯光闪烁 声音提示的方式进行报警 从而提醒操作员及时 处理 保证设备运行安全 4 监督功能 通过对历史参数的浏览 查阅操作记录及报警信息的处理和分析 监督操作人员是否按时完成职责操作及有无误操作 当发生故障时 可利用实时和历史的数据 对故障进行及时分析 明确故障发生的 原因 以避免故障再次发生 减少损失 四 四 DCSDCS在化工生产中的应用在化工生产中的应用 化工行业有以下特点 化工行业属于连续生产工种 各生产环节 直接相互依存 生产过程是靠调节工艺操作参数实现 控制信息要求 及时 稳定 可靠 因此 生产过程的安全 稳定 长周期是节能 稳定 高产的重要保障 就化工行业的产品而言 一般具有有毒 危 险等特性 产品专业性强 化工企业对工艺要求严格 任何闪失 任 何差错都会严重影响产品的质量及人员的安全 近年来 DCS 在化工生产中得到了广泛的应用 已大量采用 DCS 控 制系统 逐步形成了数据采集 模拟量控制 顺序控制等几大系统 在多个方面取得了成功的经验 提高了自动化水平和机组运行的安全 性 经济性 与之相比 采用一对一硬手操方式的电气控制已显落后 例如下图所示液位串级控制 T1塔的液位稳定是通过控制塔底出料量来实现的 而T1塔的出 料量正好是T2塔的进料量 因此在保证前塔液位稳定时 后塔进料 量不可能稳定 反之 如果保证了后塔进料量的稳定 势必造成前 塔的液位不稳定 为了保证前塔液位和后塔进料量的稳定而采用串 级均匀控制系统 即将液位控制器的输出作为流量控制器的给定值 用流量控制的输出来操作执行器 由于在这个系统中加入了副回路 可以及时克服由于塔内或排出端压力改变所引起的流量变化 使系 统的稳定性有了极大的提高 有效的解决了由于系统波动过大带来 的不必要的损失 而且更好地节约了人力资源 化工氯碱行业氯压机 氯化氢合成炉 电解槽等设备都有联锁 保护 如停机停炉停槽的重要联锁 一些重要辅机的保护跳闸 备用泵 的自启动 成组设备的顺序启停等 这些联锁保证了生产的稳定 也 保护了生产装置 五 总结五 总结 在化工生产中 工艺条件千差万别 DCS 系统能比较详细的观 察到生产装置的运行情况 保护生产装置 使生产事故消灭在萌芽 状态 对保证生产系统的稳定运行有