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化工生产中DCS控制系统的应用分析
[摘 要]伴随化工生产领域各项技术的持续进步发展,对其内部控制系统层面提出更高要求,DCS从属化工生产领域当中一种有效性的控制系统,对化工生产总体运行稳定性及产品质量均可起到基础保证作用。鉴于此,本文主要围绕化工生产当中DCS控制系统应用开展深入的研究和探讨,仅供参考。
[关键词]DCS控制;化工生产;系统应用;
前言
化工生产领域当中,DCS控制系统现阶段已实现普遍应用,那么,为更好地发挥系统优势特点,辅助化工生产相关企业全面提升系统控制及运行效果,积极落实化工生产当中DCS控制系统应用综合分析工作,有着一定的现实意义和价值。
1、关于DCS控制系统特点概述
DCS的控制系统所具备特点详细如下:一是,便捷化操作。DCS的控制系统内各个工作站借助通信网络实现各种数据的及时传递,化工生产相关设施设备现场的操作人员总体数量得以减少,生产过程得到简化,可实施高效化生产运行,产品质量也可得以保证;二是,优良可靠性。DCS的控制系统总体结构呈模块化设计,以至于其内部所有模块工作均呈独立状态,单个模块若有故障问题产生,则不会对其余模块正常运行造成不利影响,故应用至化工生产当中有良好可靠性优势特点;三是,人机交互性。该DCS整个控制系统当中,可促使若干监测点当中众多数据实现集中化,并呈现于系统管理相应界面当中,方便操作员应用,可实现全程人机交互及化工生产整体控制[1]。
2、系统功能及其结构分析
2.1 在可控网络层面
DCS属于一种可控网络,可应用在工作站、现场、服务器及设施当中。此网络内含三层结构,不仅可分散环境,且可对设备实施有效监管。分散控制始终存在于系统下层,采集、控制所有生产及其控制对象相关数据。该层当中,不仅要实施数据采集,还需把实际及时反馈至上级,内含采集、执行程序及调节闭环;中间层以集中监控为主,可实现更多地面逐渐向化工生产操作,借助上层实现信息数据的有效处理,促使清晰展现得以实现。在一定程度上,DCS控制整个系统内含信息数据综合管理系统功能,可实现高效率办公。
2.2 在系统分层层面
DCS,该控制系统内含通信结构,集中体现于控制站内、过程控制及信息管理这三个层次。信息管理,该层内含计算机及各种网络,信息管理主要参与至参数运行及其系统信息当中,对各生产指令起到调度作用。操作站层,主要负责实施生产参数的调节及其控制,确保产品质量能够吻合于生产要求及标准;操作站还于DCS系统内部实现辅助设施的合理运用,便于对关键流程及设备实施密切监控。此项功能现阶段被有效运用至工业生产领域,促使工业生产实践中能够对故障位置实现短时间确定,及时排查故障成因,并予以妥善处理[2]。
2.3 在反应装置层面
反应装置属于核心控制领域,可将化工生产具体温度、质量及其效果反映出来,在一定程度上,其总体工艺、压力、温度均会对化工总体生产质量产生直接影响。结合反馈信息可了解到:反应温度从属化工生产系统控制核心。如果借助反应装置温度积极落实采集分析各项工作,所起到热反应的有效处理作用突出,反应装置具体利用过程需避免产生过高温度及连锁反应情况,以保证化工生产稳定持续进行。
2.4 在液位串级控制层面
液位串级控制,其从属DCS的控制系统内部核心构成部分,其所起到连锁控制功能作用,可对系统设施设备起到良好保护作用,防止设备故障或其余损害问题产生。在一定程度,液位串级控制所起到连锁控制功能主要是借助运算逻辑来实现。针对调节阀更改、电磁切断层面,报警装置及时切除后,便可保证系统设施设备维持正常使用。
3、关于化工生产当中DCS控制系统应用探究
3.1 在反应装置温控层面
反应装置属于DCS控制工艺核心,生产水平对总体的生产安全及其产品品质均有着直接影响,且压力控制及工艺参数也均会影响产品品质。结合所反馈信息,保证其反应温度维持平稳状态较为重要,系统运行过程,如果无法确保反应热得以迅速溢出,则极易因内部的正反馈致使反应温度骤然提升情况出现,严重情况下会无法把控。在一定程度上,化工生产当中DCS控制系统具体应用期间,进料系统的流量控制总体平稳性会对其反应温度产生一定的直接影响,故系统运用过程务必有效把控好椭圆齿轮及其质量流量,并依照实际要求及标准把控好流量定值,再对反应物料实施自动控制,维持反应温度良好稳定性状态。结合化工生产总体工艺特点,从控制层面可划分成为过渡段、温度升压及恒压恒温。具体运行时,恒压恒温有着极高精度标准,且从属整个反应过程重点。为尽可能地减少因温场所致偏差产生,需借助A级WZPK实施测温,充分发挥其稳定质量、精确衡量、高速反应、较长周期相关优势,实际应用过程,Ptl00信号所对应是为蒸汽的调节阀,而4~20 mA对应循环水的调节阀。反应装置由于呈大容量及强烈的热效应相关优势,故极易对传热效果产生一定影响,故借助内温夹套温度及单回路,无法满足实际的控制需求,这就需借助DCS的控制系统,对其控制精度起到一定提升作用。
3.2 在联锁控制层面
化工生产实践中,联锁控制通常是基于计算机的逻辑功能及其运算能力来对现场设施起到一定的保护作用,即为满足特定的联锁条件情况下,自动打开/关闭相应的调节阀,整个系统全部由计算机系统软件所构成,此系统自身关联性、精确性、可靠性优良,且有逻辑记忆及智能功能,能够替代操作员实施事故处理及相关大量操作,可有效防止停车或是误停车所致扰乱现象出现。实践中,借助27套联锁实现有效控制,内含液位、流量、密度等联锁。针对液位联锁,其是借助自动控制整合方案而实现,液位<下限条件下,借助DCS将信号发出,触点闭合;若液位>设定上限条件下,则信号停止,且开关的触点处于断合状态,电动机此时运行停止。手动控制层面上,多借助DCS将相应的启动/停止信号发出或是设相应的旋转开关,经人工来控制电动机的起停操作[3]。
3.3 在液位串级有效控制层面
T1205液位总体稳定性主要是借助塔底控制来达成目的,T1205的出料量通过萃取T1407才可实现。维持塔液良好稳定性状态下,后塔的进料量往往无法得以保证;反之,后塔的进料量倘若相对稳定,则必然影响到前塔液位实际稳定性。那么,为维持后塔及前塔液位总体稳定性,就需引入DCS该控制系统,实现串级均匀性控制,即以液位控制装置输出为给定值,经流量控制,促使执行输出相应目的得以达到。因系统有副回路存在,故其排出端的压力可得到克服,系统总体稳定性可得以保证,过大波动所致损失得以避免,化工生产运行所需劳动力得以减少。
4、结语
综上所述,化工生产当中DCS控制系统特点集中表现为便捷化操作、优良可靠性、人机交互性等,通过将其有效运用至化工企业具体生产当中,可实现高效化反应装置温控、联锁控制及液位串级有效控制等,在今后若想更好地发挥系统优势,仍然需相关技术员结合具体的需求情况及要求,予以合理优化及改进,以确保DCS控制系统有效运用之下实现化工企业高效化的生产运行及控制。
参考文献
[1] 陈志旺. 化工生产中DCS自动控制的应用探究[J]. 生态环境与保护, 2021, 14(003):144-145.
[2] 罗文林, 张伟军. DCS控制系统在化工生产中的应用[J]. 石化技术, 2020,32(012):437-438.
[3] 辛魁. 探索DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J]. 科学与信息化, 2020,36(019):116-117.