DCS控制系統(tǒng)在化工中有哪些應(yīng)用？

時(shí)間：2022-02-19作者：陜西華偉達(dá)自動(dòng)化系統(tǒng)工程有限公司瀏覽：325

本篇文章對(duì)DCS在此基礎(chǔ)上，簡要闡述了化工企業(yè)的控制結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)DCS簡要介紹和討論控制系統(tǒng)的選型，并對(duì)控制系統(tǒng)的選型進(jìn)行簡要介紹和討論DCS介紹了控制系統(tǒng)的常見故障和日常維護(hù)。

DCS屬于*四代的工業(yè)控制系統(tǒng)是英語Distributed Control System縮寫是指分布式控制系統(tǒng)，又稱集散式控制系統(tǒng)。DCS它是一種包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、顯示和控制技術(shù)的多級(jí)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；系統(tǒng)組成分為過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)。DCS它是在20世紀(jì)70年代生產(chǎn)和發(fā)展起來的。一旦問世，就引起了工業(yè)控制領(lǐng)域的重大關(guān)注，并得到了高度評(píng)價(jià)。到目前為止，它已廣泛應(yīng)用于世界工業(yè)控制領(lǐng)域。

本文要介紹的是本文DCS控制系統(tǒng)在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用。

一、DCS控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成：

DCS在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，分為過程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。

過程級(jí)是DCS過程控制站、I/O單元以及各種現(xiàn)場(chǎng)儀表;操作級(jí)負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的操作與組態(tài)，包括了操作員站與工程師站;管理級(jí)是綜合管理系統(tǒng)，是DCS高層次應(yīng)用是從企業(yè)生產(chǎn)控制到信息管理的綜合系統(tǒng)。目前，在一般工業(yè)應(yīng)用中，主要由過程級(jí)和操作級(jí)組成，具有管理級(jí)DCS在實(shí)際應(yīng)用中，控制系統(tǒng)相對(duì)較少，特別是在一些規(guī)模處于中小企業(yè)中，涉及管理水平的企業(yè)較為**。

過程級(jí)：負(fù)責(zé)DCS控制系統(tǒng)系統(tǒng)的功能，完成過程控制站DCS控制決策是由電源、*處理器、網(wǎng)絡(luò)接口、輸入輸出模塊等完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的系統(tǒng)執(zhí)行單元。

操作級(jí)：包括操作員站和工程師站。操作員站的功能是處理與系統(tǒng)操作相關(guān)的所有人機(jī)界面；工程師站負(fù)責(zé)DCS系統(tǒng)離線配置、組態(tài)、在線監(jiān)控、控制和維護(hù)。系統(tǒng)工程師通過工程師站設(shè)置系統(tǒng)配置和參數(shù)。

DCS控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：

DCS它是一種分布式控制系統(tǒng)，體現(xiàn)了分散控制、集中操作和分組管理的基本思想。DCS控制系統(tǒng)配置靈活，組態(tài)方便，具體特點(diǎn)如下：

1具有可靠性高的特點(diǎn)

DCS控制系統(tǒng)將控制功能分散在每臺(tái)計(jì)算機(jī)上，每臺(tái)計(jì)算機(jī)承擔(dān)單一的系統(tǒng)任務(wù)。這樣，當(dāng)系統(tǒng)的任何計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，都不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的其他計(jì)算機(jī)產(chǎn)生重大影響。此外，該結(jié)構(gòu)模式可根據(jù)系統(tǒng)需要使用**計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)功能要求，大大提高了系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的性能，提高了系統(tǒng)的可靠性。

2開放系統(tǒng)特性

DCS控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中的獨(dú)立計(jì)算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)具有開放的特點(diǎn)，各子系統(tǒng)可以方便地訪問控制系統(tǒng)，也可以隨時(shí)從系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中卸載，不會(huì)影響其他子系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)，使系統(tǒng)在功能擴(kuò)展和調(diào)整方面非常方便。

3系統(tǒng)維護(hù)簡單方便

DCS控制系統(tǒng)由功能單一的小型或微型計(jì)算機(jī)組成，各計(jì)算機(jī)相互獨(dú)立。局部故障不影響其他計(jì)算機(jī)的功能。故障點(diǎn)故障可以在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的情況下進(jìn)行檢測(cè)和排除，具有維護(hù)簡單方便的特點(diǎn)。

4 DCS控制系統(tǒng)靈活，功能齊全

DCS控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、順序控制、串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)控制。其系統(tǒng)組成非常靈活，可由管理站、操作員站、工程師站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、服務(wù)器、可編程控制器等組成。過程級(jí)通常由現(xiàn)場(chǎng)控制站和數(shù)據(jù)收集站收集，并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)讲僮骷?jí)計(jì)算機(jī)。操作級(jí)實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的集中操作，包括數(shù)據(jù)優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)、故障診斷、顯示、報(bào)警等。在管理系統(tǒng)中，DCS還可以根據(jù)企業(yè)的整體管理需求，實(shí)現(xiàn)與較高層次管理體系的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)企業(yè)其他管理功能的集中管理和運(yùn)營。

二、化工企業(yè)DCS選擇控制系統(tǒng)

化工企業(yè)選型DCS控制系統(tǒng)首先要考慮的問題

項(xiàng)目的規(guī)模和性質(zhì)

DCS控制系統(tǒng)的選擇首先要考慮的是項(xiàng)目的規(guī)模和性質(zhì)。根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可分為大型項(xiàng)目和中小型項(xiàng)目，根據(jù)項(xiàng)目性質(zhì)可分為新項(xiàng)目和改項(xiàng)目。

對(duì)于大型項(xiàng)目，無論是新建還是改擴(kuò)建，都應(yīng)考慮獨(dú)立建設(shè)DCS網(wǎng)絡(luò)、改擴(kuò)建項(xiàng)目應(yīng)考慮原有DCS網(wǎng)絡(luò)接口及后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)展；對(duì)于中小型項(xiàng)目，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行原始DCS將數(shù)據(jù)集成到控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。

2項(xiàng)目總體規(guī)劃要求

企業(yè)DCS在控制系統(tǒng)建立之初，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行總體規(guī)劃。主要規(guī)劃內(nèi)容是系統(tǒng)控制企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，還是集成自動(dòng)控制和信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)控制企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，通常不涉及管理水平，建立過程級(jí)和操作級(jí)控制系統(tǒng)，基本滿足企業(yè)的需求；實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)信息集成和企業(yè)資源管理系統(tǒng)優(yōu)化，建立集成自動(dòng)控制和企業(yè)信息管理系統(tǒng)，使企業(yè)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)化，通常具有企業(yè)資源規(guī)劃、生產(chǎn)經(jīng)營管理和過程控制三層結(jié)構(gòu)。

3技術(shù)的**性和適用性

技術(shù)的**性和適用性是DCS控制系統(tǒng)選型的重要條件之一。**性要求系統(tǒng)的技術(shù)選擇緊跟進(jìn)DCS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)在一定時(shí)間內(nèi)具有**的技術(shù)，避免系統(tǒng)在使用周期中的損失；技術(shù)適用性要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)有針對(duì)性，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和特點(diǎn)設(shè)計(jì)，以滿足企業(yè)的需求，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須保證**技術(shù)的合理性和適用性。

三、DCS建議選擇控制系統(tǒng)

以上化工企業(yè)為基礎(chǔ)DCS建議選擇基于工業(yè)以太網(wǎng)的開放式控制系統(tǒng)選擇中需要考慮的問題DCS為了滿足企業(yè)信息管理系統(tǒng)對(duì)企業(yè)整體管理的需求，并進(jìn)行后續(xù)管理DCS考慮到現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)仍處于發(fā)展和完善階段，控制系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展提供了基礎(chǔ)和空間DCS系統(tǒng)不能全部使用FF因此，系統(tǒng)可以將現(xiàn)場(chǎng)總線與常規(guī)智能儀器混合。

DCS控制系統(tǒng)常見故障及日常維護(hù)：

DCS它是一種結(jié)合多種技術(shù)的復(fù)雜控制系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)故障是不可避免的。在過去的經(jīng)驗(yàn)中，DCS控制系統(tǒng)的常見故障如下：

1電源故障

電源故障是DCS控制系統(tǒng)中容易出現(xiàn)的問題和故障原因很多。保險(xiǎn)配置不合理、保護(hù)誤動(dòng)作或備用電源不自投可能導(dǎo)致電源故障。雖然電源故障很多，但處理起來也很簡單，故障原因也很容易找到。對(duì)于電源故障的預(yù)防措施，主要是模擬檢查保險(xiǎn)配置容量，選擇匹配的保險(xiǎn)容量，使保險(xiǎn)發(fā)揮應(yīng)有的作用；UPS該設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的正常供電非常重要，應(yīng)充分考慮冗余和備用問題。

2干擾故障

DCS控制系統(tǒng)的干擾故障通常就是系統(tǒng)的接地問題，干擾源一般有大功率的通信設(shè)備，以及大功率設(shè)備的啟停等。對(duì)于干擾問題，要嚴(yán)格執(zhí)行屏蔽與接地要求，系統(tǒng)的信號(hào)線要遠(yuǎn)離干擾源，以防止干擾信號(hào)串入系統(tǒng)，在電子設(shè)備間、工程師站等重點(diǎn)部位應(yīng)避免使用大功率的無線通訊設(shè)備。

3 I/O卡故障

I/O卡故障通常發(fā)生在系統(tǒng)調(diào)試階段，但在系統(tǒng)投入運(yùn)行后很少發(fā)生。目前很多I/O卡片制造商正在進(jìn)行卡片的集成制造。因此，在系統(tǒng)診斷后，通常更換備件來處理此類故障。I/O卡故障原因不易判斷，維修一般由廠家進(jìn)行。

DCS控制具有高可靠性、開放性、組態(tài)、維護(hù)方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域?；て髽I(yè)，DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用相對(duì)成熟和完善，只要合理DCS充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)DCS提高企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)水平，控制系統(tǒng)的**性和優(yōu)勢(shì)。

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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