DCS控制系统在石油化工企业中的应用优势

DCS控制系统在石油化工企业中的应用优势

作者：赵国有

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第05期

摘 要：随着社会的发展，我国的石油化工企业发展迅速。DCS为分散控制系统，当前在石油化工领域内已经具有了甚为广泛的应用。本文从DCS控制系统的结构和特点入手，通过实际案例，探究DCS控制系统在石油化工企业中的应用优势。 关键词：DCS控制系统；石油化工；安全

DCS控制系统的本质是一种计算机控制管理系统，全面监督和管理化工生产的各个环节。随着近年来计算机科学技术的不断发展，化工生产逐渐向智能化、高效化、低成本等趋势发展，DCS控制系统由于具有安全可靠、灵活通用、管理便捷等优势，在化工行业中得到了广泛的应用。

1 DCS控制系统简介 1.1 DCS系统概况

DCS的中文全称是分布式集散控制系统，这种控制系统是通过与先进的互联网技术相结合的新兴技术产物，它主要包括了远传仪表的多重信号采集、第三方设备的通讯等多项技术，这些技术的综合利用，为企业的生产进行了科学有效的管理。在国内这种控制系统又称为集散控制系统，这种控制系统其实是相对于集中控制系统而言的一种新式的计算机控制系统，它的设计原理源于集中控制系统，集散控制系统是以集中控制系统为基础，并融入最新的技术而逐渐完善以及改进的一种控制系统。它在电气行业以及化工行业中被广泛应用。 1.2 DCS控制系统的主要功能

对于DCS在化工生产中的应用，其主要功能可以分为四种：实时监控、自动控制、过程报警和历史记录。实时监控，它是指在DCS控制系统中可以采集并实时反映现场化工生产中的重要数据，而这些数据能够实时的反映生产的实际情况。从而保证生产的稳定性及安全性。自动控制，是DCS控制系统可以调整化工生产过程中的自动调节部分的PID参数，以此确保化工企业能够在更稳定的控制生产过程。过程报警，它是将DCS控制系统中有关的设备工作状态进行实时预警，对于报警的值可以由技术人员进行设定。在发生故障时，报警功能可以根据设备的故障，提示不同的报警信息。 2 DCS控制系统特点

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2.1 灵活便于扩展

DCS采用模块式结构，提供各种功能模块，可灵活地组态构成简单、复杂的各类控制系统。另外，还可根据生产工艺和流程的改变，随时修改控制方案，在系统容量允许范围内，只需通过组态就可以构成新的控制方案，而不需要改变硬件配置。DCS在整个设计上留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便。 2.2 安全可靠

DCS是监视集中而控制分散，故障影响面积小，在设计时已考虑到有联锁保护功能、自诊断功能、冗余措施、系统故障人工手动控制操作措施等，使系统可靠性大大提高。 2.3 维护简单便捷

DCS设计是按照标准化、积木化、系列化进行。积木式的模板功能单一，便于装配和维修更换，系统配有智能的自动故障检查诊断程序和再启动等功能，维修非常方便。 3 石油化工企业DCS的现状及存在问题 3.1 无法发挥DCS的系统网络优势

DCS的系统网络一般采用冗余光纤以太网结构，传输距离远，速率快。如果全部集中放置到中央控制室，DCS的分布式结构和网络的远距离传输的优势势必无法充分发挥。 3.2 施工难度加大，成本增加

把所有现场设备测点信号通过硬连接电缆全部引至中央控制室，大量的电缆和电缆桥架的安装施工难度较大，施工成本增加。

3. 3限制了现场设备的测点增减，从而影响了现场设备的可扩展性

施工完毕后，现场的设备、管线较多，如果对现场设备测点进行扩充，再补充施工的难度很大，现场设备的可扩展性有限。

3.4 电缆远距离传输，信号干扰的几率增大

现场环境一般都存在电磁干扰和静电干扰等，而且信号电缆和电气电缆不可避免地存在平行敷设传输的问题，信号电缆的传输距离越长，电磁干扰和静电干扰的几率大增，所以电缆的传输距离要求尽量短。

4 计划改造为DCS控制系统项目

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目前，石化系统有很多装置，采用PLC控制系统，PLC系统操作系统为WindowsXP，上位机软件FactoryTalk5.0仅适用于WindowsXP安装，下位机组态软件RSLogix5000V16也仅适用于WindowsXP安装。目前操作站已经使用多年，配置低，运行慢，目前无备件，新购操作站只能安装Windows7操作系统，目前操作站使用的上位机软件无法在Windows7环境下安装，故个别单元操作站处于无备件状态，一旦现在设备出现问题，将直接影响工艺生产。若把PLC控制系统更换为Foxboro的DCS系统。将会有以下优点：①DCS系统网络和控制部分设备均为冗余，系统稳定性和功能性大大提升；②更换系统后备件备件通用性强，减少备件成本，维修方便；③工艺操作界面更加人性化，功能更加全面，方便工艺集中操作、查询和管理。 5 结语

DCS控制系统具备了良好的开放性以及安全可靠性等特征，在石油化工企业中应用，能够体现出DCS控制系统的优越性以及先进性，将企业自动化水平进行提升。 参考文献：

[1]吴涛.石油化工生产操作控制中DCS的应用探究[J].中国石油和化工，2016（S1）：109-109.

[2]武学维，王育德，李凌峰，安翔.DCS控制系统在石油化工企业中的应用[J].自动化应用，2012（02）：42-44.

[3]杜永生.试论DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J].中国新技术新产品，2015（08）：8-9.