基于DCS的石油化工仪表控制系统设计
钟日鸣
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

钟日鸣,. 基于DCS的石油化工仪表控制系统设计[J]. 中国仪器,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2022.157113.
摘要:
DCS控制系统的运行与维护直接关系着整个化工厂设备的安全稳定,经济高效地运转。随着我国石油化工行业的发展,DCS控制系统在化工厂中得到了越来越广泛的应用。DCS控制系统在应用过程中,帮助工作人员提供了非常好的支撑,提高了化工生产的水平,具有非常高的优势特点。文章主要对DCS自动仪表系统的应用优势进行研究,分析仪表系统常见故障,并对日常管理规范和管理措施进行研究,旨在提高DCS自动仪表系统应用价值。
关键词: DCS;石油化工;仪表控制系统
DOI:10.12721/ccn.2022.157113
基金资助:

引言

DCS作为一种分布式控制系统,与石油化工仪表的主要控制因素有关,通过分散控制管理仪表数据,可以达到增产节能的目的,这有益于提高石油化工仪表的控制精度。DCS在一定程度上可实现精准度自由化,从而精准控制各环节。因此,本文基于DCS设计了石油化工仪表控制系统,可以提高其作业时的控制精度。

1 DCS自控仪表系统作用

DCS自控仪表系统在企业生产中的应用比较传统的生产方式而言,具有明显的优势,其主要体现在以下两个方面:一是使用DCS自控仪表系统可以解决生产过程中的具体问题,减少了人力操作在生产之中的作用,有效降低了人为失误问题的产生,避免恶劣的生产环境对相关人员所产生的影响。此外,自控系统具有一定的安全性,其使用分散逻辑控制程序,采用分布式布设系统,在数据交互的过程中完成生产,安全性、可靠性更强。二是DCS自控仪表系统可以利用程序维持生产系统的正常运转,通过自动化程序对仪表系统进行科学控制,使得生产效率更高。尤其是DCS自控仪表系统具有实时信息采集、信息交互、数据监控和可视化展示等功能,相关人员可以更加直观了解产品生产各阶段的工艺参数,当出现故障时预警系统启动,并将数据以图示的方式展示到系统之中,使整个生产系统更加高效,生产资源调度能力有所提升。

2 DCS系统应用现状

第一,无法有效发挥出DCS系统的优势,DCS网络主要以冗余光纤以及以太网结构为基础,传播速度快、传输距离比较远,DCS网络关系到信息传播的可靠性、实时性,如果将DCS系统放在中央控制室中进行集中控制,将无法实现分布式结构、远距离传输的特点。第二,在设备测量点的增减方面,会受到限制,影响设备的扩展。化工设备中会应用大量的设备以及很多管线设施,如果对设备侧点扩充会对扩展性产生影响。第三,对电缆的远距离传输产生影响。在化工生产中会受到电磁干扰,也会受到静电干扰的影响,在电缆敷设过程中如果存在问题,这种干扰会更明显的体现出来。因此在化工生产中应有效控制好传输的距离。第四,DCS系统选择问题。DCS具有非常复杂的功能,在开发过程中,对于不同的行业、不同的工程要求也不同,因此很难对DCS做出唯一选择。比如某种DCS系统具有较强的可靠性,可以在装置上有非常好的应用,又可以进行系统扩充,而国产DCS厂家也掌握这个源程序,可以结合实际需求增加一些特殊功能,因此,在相同价格的情况下竞争力比较强。

3 DCS自控仪表运行管理措施

3.1 仪表系统测量

DCS自控仪表处于连续动作过程中,其在运行过程中会产生大量的信息数据,数据信息处于动态变化过程之中。通过对生产过程中系统所产生的常量数据和变量数据进行测量,可以实现对系统生产过程的动态管控,保障生产过程的科学性和生产产品的质量符合标准。因此,在日常工作规范中对系统的管理应注重内部控制模块和外部接线信息自检的科学性,对系统运行过程中的生产程序、控制程序有着深入的了解,并对仪表系统的单元信息、控制信息、模块信息等进行掌握,以数据系统的方式进行展示。根据测量所得的信息可以切实了解DCS自控仪表生产过程中信息的科学性、准确性,了解控制系统和元件的工作状态是否良好。如系统产生故障则需要对代码进行解读,找出故障原因,及时解决。信息的测量是了解DCS自控仪表系统日常运行状态的基础,是判断仪表系统是否出现故障问题的关键。

3.2 故障诊断技术

系统配置异常引起的故障在实际应用过程中,DCS控制系统经常出现系统配置错误而导致控制系统不正常工作或无法正常工作的现象。当系统出现了上述问题时,将会严重影响整个生产装置的稳定运行。特别是对于化工领域来说,其主要特点就是易燃易爆及有毒有害等危险特性,一旦控制系统出现意外故障将给企业带来巨大的经济损失。另外,还可能产生安全事故,这都不利于化工企业的健康发展,尤其是化工行业更是如此,所以必须高度重视。如果不能及时处理这些异常现象,则会对企业造成重大经济损失甚至人员伤亡,因此,要采取积极措施来避免此类事故发生。

3.3 连锁控制

在以往,化工生产过程中需要大量的人力资源,还需要进行大量的计算,对化工生产的精确度要求比较高。为了保证化工生产的安全性,需要使用不同的护具,保证人员以及生产的安全性。采用DCS控制系统后,可以实现化工生产的自动化控制。首先,可以在一定程度上减少劳动力的投入,实现自动化控制以及计算。其次,通过系统的应用,可以控制连接,也可以控制断开,利用计算机输入程序,DCS系统会根据程序控制设备进行相应的操作,从而保证设备的自动化生产。在生产过程中,还应对人力资源进行控制,有效提升生产效率。在化工生产中,还需要对风险进行控制,利用DCS系统,可以对这些风险进行识别以及控制,保证化工生产的安全。

3.4 优化系统功能

要想有效解决DCS系统在化工企业应用中的系统选型与硬件配置问题,需要化工企业加以重视,加大资金的投入力度,优化系统功能,完善硬件配置,根据化工企业实际的生产环境选择相应材质的设施设备及系统运行材料,保障DCS系统在化工企业中的有效应用。首先,由于控制单元和现场总线是双重化结构,在选型的过程中需要遵循双重化的特点,以此保证DCS系统能够实现信息的双向传递,出现故障时也能通过采用备用电源和备用配置维持运行,利用联锁调节装置设备,避免操作失误或因自动调节设备所产生的误触误断等事故发生。其次,由于化工生产具有易燃、易爆、易中毒且温度较高的特点,需要合理选择具有较高耐腐蚀性与耐高温性的配置材料,降低配置材料的可燃性,并配置两台以上的显示中心作为备用。最后,根据系统规模对显示中心的数量进行适当调整,同时配备备用电源,当系统断电时,可采用冗余电源来维系系统的运行。

4 结束语

DCS控制系统的应用范围十分广泛,无论是工业现场还是民用建筑领域都能找到它存在的身影。然而,由于各种因素的影响,使得很多单位不能将其充分利用起来,从而造成资源浪费等现象。因此必须采取有效措施降低或消除故障风险,从而延长DCS控制系统使用寿命,达到预期效果。

参考文献:

[1] 舒益炯,于向红.自动化仪表及控制系统的发展方向[J].化工管理,2020(32):113-114.

[2] 刘齐忠,郭金凤.DCS电子布线技术应用[J].石油化工自动化,2020,56(05):1-6.

[3] 贺欣.基于DCS的石油化工仪表控制系统设计[J].自动化应用,2020(04):39-40+43.

[4] 李瑞伟.石油化工仪表控制系统的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(24):102-103.

[5] 张佳雪.浅谈DCS控制系统的预防性维护措施[J].化工管理,2019(30):190-191.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。