DCS系统与化工生产

DCS系统与化工生产

姓名康怿伟

单位南通江山农药化工股份有限公司

DCS是分散控制系统的简称，国内一般习惯称之为集散控制系统。DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS通过操作站对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理，通过控制站对工艺过程各部分进行分散控制，既不同于常规仪表控制系统，又不同于集中式的计算机控制系统，而是集中了两者的优点，克服了它们各自的不足。DCS以其可靠性、灵活性、人机界面友好性及通讯的方便性等特点日益被广泛应用。

DCS具有以下特点：

1. 高可靠性由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。同时，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

2. 开放性DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，任意一台电脑的变动，均不影响系统其他计算机的工作。

3. 灵活性通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，从而实现测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制模块以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而简单快捷地构成所需的控制系统。

4. 易于维护功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。

5. 协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。

6. 控制功能齐全控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体。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组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。

当下化工生产特点明显：易燃、易爆、易中毒，高温、高压，有腐蚀等。因而，有更大的危险性。

化工生产有四个特点：(1)化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多，绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品。(2)化工生产要求的工艺条件苛刻。有些化学反应在高温、高压下进行，有的要在低温、高真空度下进行。(3)生产规模大型化. 化工生产采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本，提高劳动生产能力，降低能耗。同时大型化会带来重大的潜在危险性。(4)生产的高度自动化与连续化。

化工行业鲜明的特点决定了它向着更高的自动化发展。这就离不开DCS的

发展。DCS的出现改变了化工原来的生产状况，让生产变得更安全，让工作变

得更轻松，让化工生产不再是高劳动密集型产业。以往谈到化工厂，人们想的便是燥热的厂房，烟雾缭绕的厂区，震耳欲聋的机器声，刺鼻难闻的化工产品的气味，还有化工生产的危险性。“高高兴兴上班，平平安安下班”常常作为化工厂的标语。DCS的出现改变了这一切，现在来到化工厂，有鸟语有花香，工人们在干净整洁的中控室进行操作，通过DCS系统对化工生产进行控制，不再需要任何事情都要去化工生产区域。

化工生产和DCS的结合重要的体现：1. 控制。以前任意一个阀门都要人去现场开，既要时间又要精力，现在只要在DCS画面上点动一个阀门控制按钮，阀门就可以按照要求动作。2. 数据。作为化工生产最关键的参数，现在DCS上可以清楚的看到目前生产过程中操作人员需要了解的数据信息，可以方便化工操作。3. 安全。化工生产存在着一定危险性，在发现安全问题时，以前都是人为去解决这类问题，这样很难对问题处理人员提供安全保障，现在就可以直接在DCS针对流量、压力、温度等参数出现的情况进行调整。4.操作。以前化工用二次表来显示控制，它只能满足简单的阀门开关、数据显示，而现在通过DCS 内的模块我们可以实现高度的自动化，比如液位高了自动关闭阀门，压力高了自动打开阀门，流量到了自动停止加料等等诸多操作，甚至能让连续化生产的产品只要按一个按钮就能实现完全自动生产。5.分析。以前化工总是通过不断的实践，多次的尝试才能对产品生产带来提高，现在有了DCS它对生产过程每时每刻都在监控记录，而这些记录数据完整地提供产品原料消耗、产品收率等数据，工艺上

就能根据这些数据做出相应调整。

在化工生产越来越强调安全、效率、环保、节能的今天，甚至在未来，在化工过程控制的系统中，都将趋向于智能化、开放性、信息化发展，飞速发展的工业生产和DCS的结合会更加紧密。所以DCS系统也将在化工生产及更多领域发挥更加重要的作用。