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摘要:现在的科学技术发展迅速,化工产品朝着多样化的方向发展着,同时其所具有的功能也在不断增加。化工产品在社会进程中扮演着不可替代的角色,发挥着及其关键的作用。化工生产标志着生产力与人类文明发展水平。尤其是进入到信息时代之后,信息技术也逐渐渗透到社会的各个方面,也在各个行业中得到普及,这在一定程度上提高了各个领域的生产与管理水平。与此同时,化工生产过程中也具有一定的危险,所以就要通过计算机技术来进一步改善生产效率,同时还可以降低职工的劳动强度,这对提高公司效益起着非常重要的作用。本文就对DCS系统所具备的功能以及其在化工生产中的应用进行探讨,希望能够给相关人士提供一些参考价值,以促进DCS自动控制在化工生产中更好的运用。
关键词:DCS自动控制;化工生产;应用
一、DCS的概述
因为DCS系统集成了计算机技术、控制技术以及网络通信技术和显示技术,
所以,DCS拥有极强的控制功能、极强的系统可靠性,并且拥有良好的人机交互界面,可以更直观的应用于化工生产、电力、冶金等自动化的领域。而且,随着软硬件的不断升级发展,DCS系统也更为广泛的应用在了石油、制药及建材等各行各业中去。DCS经面世以来就不断的进步,随着自动化程度的提高也同时提高了生产效率,最大限度的节能减耗。例如,某公司采用了DCS自动控制系统,公司生产装置中采用了国产组态王、世纪星、昆仑通态以及国外GE公司的IFIX、西门子公司的WINCC等多种上位机软件与PLC组成的DCS系统。就实现了化工装置的工艺生产操作、监视、自动控制、程序控制、联锁控制、数据采集和生产管理等功能。如今,通过对DCS技术的不断研究,采用SmartProDCS控制系统可以更好的实现DCS在生产控制中的应用。
二、DCS系统当前所具备的主要功能
2.1实时性功能
基于实时性的功能,人们利用控制站建立起了一个服务于生产系统的输入、输出方式。从而再以此作为基础,对相应的化学生产现场进行各环节的信息采集。然后再将其以数值显示及颜色变化的形式表现出来,进而保证了相关的操作人员的安全,并且可以在第一时间对当前的生产状况进行掌握、控制和监督。
2.2报警功能
报警功能主要是对公司用于生产的设备及生产的具体运行情况、开关量进行监督,一旦在这一过程中发现了某些异常情况,DCS系统内的相应设备就会做出报警提示。从而让相应的技术人员能根据有关的信息内容,来对系统中所存在的故障进行检查和排除,最终实现降低故障对系统的损害度,保证公司生产的顺利进行。
2.3参数调整性功能
该项功能能快速、高效的对生产系统中所存在的各类参数进行调整,以确保各类参数处于一种稳定的、最佳的状态。进而以技术的角度来对公司的安全生产提供有效的支持,并且对资源进行控制,进而达到减少成本、提升公司总体经济效益的目的。
2.4监督功能
DCS系统在运行的过程当中,有关人员会对运行中的实时参数进行相应的记录。并且将这些系统正常运行状态下的参数记录数据作为参考性的资料与当前运行参数进行对比,从而来对比较后的结果进行分析,并对当前系统的运行情况进行判断。一旦发现了异常情况,就可以进一步的对数据进行分析,从而寻得问题的根源,避免事故的发生、节约成本的支出。这些功能的存在无疑对DCS自动化系统起到了关键的作用,因此当前该自动化系统被应用到更为广泛的领域中来。进而有效提升各行业的发展、提升工作效率,为企业争取更多的经济效益。
三、DCS系统在化工生产中的应用
3.1DCS系统概况
作为一种分散式控制系统,DCS主要将网络技术当做桥梁,把许多计算机技术进行有机结合而形成的新技术,其中包括计算机图形显示技术、通讯技术等各种技术。这种技术的控制功能非常强大,其中包括诸多不同的功能模块,这样具有非常良好的扩展性,对后期的升级非常方便,与此同时,其可靠性相对较高,界面又好,正是由于其具有上述一系列优点,当前,该技术引入到较多领域之中。总体来说,该项技术在冶金、电力以及化工等领域的利用最为广泛。今后,随着软硬件系统的不断优化,该项技术肯定会引入到建材、制药等更多行业的自动化生产环节之中。
3.2在化工生产中的应用
3.2.1联锁控制
通过电脑所具有的自动运算功能,来保护运行设备,确保其安全的技术。它的基本机理具体如下:对生产过程中的液位变化区间设置标准参数值,在运行过程中,一旦液位超过其上限,此时就会发出指令来切断开关连接,进而使电动机自动停止;此外,一旦液位在设定值下限以外,在这种情况下,接着将发出指令来启动控制开关,闭合电路,于是电动机会再次开始运行。要想使系统自动执行相关动作,必须符合相应的联锁条件。现阶段,电动机关闭或打开、调节阀、电磁阀动作都能够进行联锁控制。具体来讲,该项技术主要基于软件来发挥作用,其准确性、关联性以及可靠性都非常良好,并具有相对良好的智能型、逻辑性及事故记忆性,能够取代许多繁琐的人工操作。
3.2.2应用于紧急停车系统
其是这个领域最常见的一种应用,作为化工生产系统中的有机内容之一,紧急停车系统发挥的功能不可替代,对系统总体的安全起着关键作用。化工公司在生产当中,必须始终确保每一个设备处于安全、稳定状态,要是出现不正常现象,那么就必须终止操作。具体的生产的时候,化工公司为防止紧急时刻操作或者判断失误,往往专门配置上相应的紧急停车系统,这样能够在很大程度上提高系统总体的安全性与稳定性。
3.2.3液位的自动化控制
在进行化工生产时,塔液位是一个非常重要的指标,其高低关系反应的进行。前、后塔液位的平稳度与进料量基本上利用串级均匀控制系统来完成,该模式下液位控制系统的输出量和控制器的给定值两者大小一致。而DCS中的副回路对排出端压力和塔内压力造成的流量改变起着非常不错的抵御功能,关系着系统的可靠运行,为其创造条件。将DCS引入到这一个环节,不仅能够缩减由于系统内液位剧烈改变而对反应造成的负面作用,又能够降低人力操作工作量,对有效控制公司成本非常有帮助。
3.2.4反应釜反应温度的自动化控制
在化工生产的过程当中,必须充分确保温度满足条件,这一个指标不只是能够对化学反应速率产生影响,还关系着产品的性能与质量,因此,温度控制属于系统的重要内容之一。具体生产过程当中,将该项技术引入之后,能够随时集反应器内的温度,并且加以分析,按照得出的结果来适当的处理反应热,以合理掌握不同原料的反应状态,降低由于温度太高所产生的负面作用。
四、结语
总而言之,在化工生产过程中引入DCS技术,能够为公司的顺利生产创造良好的条件,同时,还能够很好的缩减能源与原料的使用量,降低了人工消耗,能够为公司有效控制生产成本提供良好的条件。尽管DCS技术具备诸多优点,然而,需要注意的问题是,其同样存在不足之处,在今后必须根据生产的需要逐渐改进,以进一步拓宽其功能,使其能够在更加繁杂的环境中顺利运作。
参考文献:
[1]邓慧卿.化工企业自动化仪表的安装与调试探讨[J].电子技术与软件工程,2014(12):258.
[2]刘芬.化工生产中DCS控制系统的应用[J].化工管理,2014(6):60~61,
作者简介:
尹唯程(1983.9.9),男;合肥:汉;本科;助理工程师:电仪工段副工段长;研究方向:dcs及仪表自动化。