化工自動化集散控制系統分析

化工自動化集散控制系統分析

在我國化工生產中，自動化的機器和儀表使用逐漸普遍，從閉環控制到系統裝置全自動化，相關控制工具也逐漸發展成為自動化集散控制系統，即DCS。分析了在我國化工生產中自動化集散控制系統的主要構成，分析了應用方式，從而提出改進工業生產中問題的策略，不斷地提升我國化工生產的水平。

化工生產；自動化；集散控制系統

1 概述集散控制系統的主要構成

DCS在我國化工生產中得到了廣泛的應用，該系統主要構成包括微處理器、圖形顯示、網絡通信、自動化控制系統、計算機系統構成。其中微處理器為該系統的基礎，能夠對整個生產過程進行監控、操作和管理，是一種綜合性的控制系統。

DCS具有較強的功能，從而廣泛引用。包括采集和控制模擬量數據、控制開關量順序、混合控制開關量、模擬量的數據等。此外，DCS系統具有人機界面，容易安裝和使用，后期維護較為方便，可隨時進行升級換代，這是DCS系統的一大優勢。目前，在我國化工生產中，沒有可以替代DCS的系統，相關生產設備隨著DCS系統的升級需要進行改造擴容。因此，DCS系統在我國化工生產中具有重要的地位。

1.1 DCS的控制站

在集散控制系統中，控制站是一個完整的、可以獨立運行的計算機，在實際的操作過程中可以在不聯網的情況下完成操作控制，并且保證整個系統的運行?？刂普臼且粋€獨立的計算機，主要包括現場輸入和輸出設備，包括信號的變換、信號的調理等?？刂普驹谧儞Q信號的過程中需要用到隔離技術防止其他信號的干擾，這對于整個控制站來講有著重要的作用。

1.2 DCS的操作站

DCS系統在建立初期，操作站具有操作員功能、工程師功能和通信功能。其中，工程師功能包括對系統的組態、維護以及通用系統的功能。DCS系統操作站也是計算機，有著人機界面以及其他外圍設備。DCS系統可以完成數據的組織和存儲，可以確保人員的操作。

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1.3 DCS的數據通信網絡

DCS的數據通信網絡需要與生產工程的管理網連接，與高級控制計算機站相連接，同時上述控制站和操作站都是通信網絡的環節。DCS的網絡是其最重要的生命線，能夠將整個系統連接到一起，其整個系統的穩定性、實時性都受到通信網絡的影響。因此，逐步實現生產工廠的發展，將其與整個工廠的網絡技術融合，促進網絡系統的開放性，保證其扁平化結構，不斷地提高數據通信網絡的專業水平。

2 DCS系統使用過程中存在的問題

2.1 DCS系統型號選擇的問題

DCS系統具有可以通用的特點，眾多廠家可以參與生產并使用，因此眾多設計院并沒有標明DCS系統的型號，僅僅規定了控制回路數、I/O點數、人際界面要求以及其他相關數據等，尚未表明與整個企業網絡之間的關系等，因此，為了保證公平競爭，在明確相關國際標準時需要重視我國DCS系統的相關數據和標準。

2.2 DCS系統服務問題

DCS系統是一種技術含量相對較高的系統，其服務問題也是生產廠家需要注意的問題。生產廠家需要做好相關服務工作，與用戶之間做好溝通問題，保證該系統在應用過程中可以進行正常穩定地運行，并且在發生問題之后可以做好售后問題，盡快地將問題解決，從而提升生產廠商的社會聲譽，提升自身的經濟效益。

3 提升DCS系統應用水平的策略

3.1 提升控制算法的水平

在使用DCS系統的過程中需要不斷地改進DCS系統的控制算法，可以使用分離的控制算法來對控制積分進行分離，同時可以采用微分、濾波以及微分先行的方式來進行微分計算。另外，在對算法進行控制，改進大林算法時可以使用離散的控制算法等。因此，在使用的過程中可以根據不同的算法來進行控制，同時需要不斷地提升該控制系統的算法水平，從而能夠提升其自動化水平。

3.2 優化DCS的控制系統

控制系統是整個系統運行的關鍵，需要逐漸優化控制系統，才能夠保證DCS系統可以不斷的優化發展。在使用的過程中可以根據實際情況來增設前饋控制，將其與反饋控制不斷地融合。根據控制系統的實際關聯情況來設置解耦控制，根據系統的安全性來選擇性地進行控制，根據對象的情況來設置補償設置等。在實際應用的過程中，需要根據各項指標的情況來進行控制優化。

3.3 充分應用計算機的功能

計算機的控制系統需要根據相關模型來計算指標，例如熱量、溫度等控制。一些難以測算的變量可以根據一些容易測量的過程變量來進行測算，這些技術都需要通過計算機的測量技術來實現。另外，在使用計算機的過程中可以優化生產過程，通過數學模型來發現系統中的問題，從而做到整體的優化。

4 結束語

我國的化工生產中廣泛應用了DCS系統，能夠提升當前化工管理、生產的效率和質量，可以解決用戶對自動化、智能化、穩定性、開放性等要求。我國的DCS系統生產已經相對成熟，可以在多項化工生產中得到應用。同時在使用過程中需要不斷地總結經驗，規范地使用DCS系統，避免使用過程中發生問題，從而提高我國化工生產的效率，為智能化化工生產提供可靠穩定的平臺。