石油化工中DCS应用

摘 要：随着科学技术的不断进步,石油化工企业的自动化程度越来越高,产生了大量的生产过程控制数据,DCS由于具备其他系统无法比拟的特点和优点,被广泛应用于采集、处理、归纳和控制这些信息,方便企业作出及时、正确决策,在激烈的市场竞争中立足.

关 键 词：石油化工,DCS,应用

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2012）08-0191-02

随着科学技术的不断进步,石油化工企业的自动化程度越来越高,产生了大量的生产过程控制数据,DCS由于具备其他系统无法比拟的特点和优点,被广泛应用于采集、处理、归纳和控制这些信息,方便企业作出及时、正确决策,在激烈的市场竞争中立足.

1DCS的发展

DCS,即以微处理器为基础的结合计算机技术、控制技术、通信技术、阴极射线管图形显示技术和网络技术等的分布式计算机控制系统,主要包括三部分：控制站,作为整个DCS的基础,可在不与操作站及网络相连的脱机状态下,完成企业生产运行过程控制策略,保证生产装置运行；操作站,往往通过数据组织和存储实现操作员、工程师、通信和高级语言等功能；通信网络,是保证整个系统实时性、可靠性和可扩充性的生命线.

自20世纪70年代以来,DCS伴随着计算机、控制、通信网络、组态软件、信息集成和数据库等技术的更新而不断发展,主要体现在以下几个方面：一是由单一发展为管控一体的综合集成系统,保证DCS系统从生产现场到车间和从工厂到公司的整个信息通道的全面性、准确性和实时性；二是适时融合人工智能、专家系统、自适应、预测和推理等先进技术,实现智能化控制功能；三是由封闭发展为开放的网络系统,方便安全地通过网络进行生产指挥调度；四是将无线网络技术、数字视频技术和容错以太网结合,进行现场操作监控、故障处理和仪表校验,实现操作与维护的无缝集成；五是采用无底板模块结构等先进技术,进一步增强控制站功能的可靠性、稳定性和安全性.

2DCS的优点

在讨论DCS的优点时,我们首先要清楚DCS在石化生产过程中所能满足的功能.具体来说,DCS首先要满足的功能是采集和控制占据绝大比例的温度、流量、压力等模拟量的数据；其次要满足的功能是在塔、罐等大型工艺设备运转中各种机电设备如风机、泵类及各种阀门的开关量的顺序控制；第三要满足的功能是结合前两个功能的石化工业产品的批量控制,也被称为混合控制；第四要满足的功能是一般系统通用的要求,如安全、便捷、简单、人机界面友好、便于维护和升级.

正是由于DCS功能众多,才使其具备其他系统无法比拟的特点和有点,满足石化企业的生产所需.

（1）分散自治性：指通过地域、设备和功能的分散,将硬件积木化,软件模块化,保持系统中设备的工作独立性,如控制站自主地进行输入、运算、控制和输出,操作员站自主地实现监视、操作和管理,工程师站可以在线或离线组态等,实现分散危险的目的,进而提高系统的可靠性和安全性.

（2）集中协调性：这与分散自治性并不冲突,因为集中协调是指通过集中监视、操作和管理,用通信网络把分散的设备构成统一的整体,用分布式数据库实现全系统的信息集成,进而达到信息共享,相互协调工作,以实现系统的总体功能.

（3）灵活扩展性：硬件采用积木式结构,可以灵活地配置成小、中、大各类系统,并可以根据企业的发展逐步扩展系统.软件采用模块式结构,提供输入、输出、运算和控制功能块,可以灵活地组态构成简单、复杂各类控制系统,并可以根据生产工艺流程的改变,随时修改控制方案.

（4）可靠适应性：前面已经讲到,DCS的分散自治性可将危险分散,再加上采用先进的制造工艺和高性能的元器件,运用一系列冗余技术、热拔插技术、抗干扰、故障诊断和故障屏蔽等技术,可大幅提高DCS的可靠性,使其能够适应各种恶劣的工作环境.

（5）先进继承性：DCS更新换代一般比较快,先进性是指硬件上采用先进的计算机、通信网络和人机接口；软件上采用先进的操作系统、数据库、网络管理和控制语言；控制算法上采用自适应、预测、推理、优化等先进控制技术.继承性则体现在新、老系统互相兼容,可以给用户带来更好的利益.

3DCS应用需注意的问题

在石油化工企业的实际生产运行中,虽然DCS技术日趋完善,但在某些方面仍然需要十分注意.

3.1选型问题

选型问题是DCS在新建项目或改造项目中都需要重点考虑的问题.由于石化企业在标书中通常不是指定DCS的型号,而只是规定I/0点数、控制回路数、控制室与现场工艺装置之间的物理位置、人机界面要求、先进控制或数学模型优化等方面的要求、与整个企业管理网络之间关系等要求,所以企业在标书中为了显示公平、公正、公开的原则,还应提出DCS应符合各种标准或特殊的性能指标等等.另外,DCS在论证和选型时往往关注业绩问题,会选一些适合自身,被其他企业采用最多的DCS系统,因为这样风险较小.

3.2怎么写作问题

严格来说,DCS厂家或系统集成商应提供的怎么写作包括前期、中期和后期三阶段怎么写作.前期阶段怎么写作主要是指在签订合同前,厂家应无偿提供方案认证、报价,技术谈判等方面的DCS怎么写作；中期阶段怎么写作是合同签订后,厂家提供的开工后、投产前硬件方案最终确认,软件(指系统组态等)编制和键入生成,整机出厂前的验收,工程技术人员和操作人员的技术培训等怎么写作；从货到现场后的开箱验收、整机现场安装通电验收、回路静态连调、顺序控制逻辑关系的确认到整个工艺装置开车中系统投运的指导、程序修改后的拷贝和工程验收,甚至延伸至保质期内的无偿维修怎么写作及过后的有偿维修怎么写作(全球24小时响应)及网远程怎么写作等都属于后期怎么写作.但随着DCS厂家的硬件、软件自己生产的部分愈来愈少,目前国内许多DCS厂家或系统集成商的怎么写作工作做得并不出色,还无法提供最优质的全面解决方案.