DCS控制系統在化工自動化中的應用研究

2023-08-07 15:41:56 44

一、DCS控制系統及未來前景

       DCS控制系統主要通過發達的運算能力對化工生產過程進行設備和細節的監控等功能,包括對微型計算機內部數據模塊內容的提取以及相應數據的運算分析和存儲等,既能夠保證較高的準確率,又能夠保證較高的運行速度。在化工生產過程中,能夠對生產設備和生產情況做到第*時間的快速掌握,并對各項運行參數進行了解,通過功能模塊豐富、界面風格簡潔的人機交互界面便捷的進行相關操作。當化工生產發生故障時,能夠快速對故障進行定位、分析和診斷,采取相應的處理措施,降低故障對化工生產的不良影響,有助于化工生產活動高效率和高質量的進行。

二、DCS控制系統常見問題及解決方法

       1.DCS軟件故障

       在任何系統中,都可能存在軟件設備的故障問題,通常是由于兼容性較低、無法安裝以及功能缺陷而導致。在實際的DCS控制系統應用中,軟件設備涵蓋了工程師站、組態、操作員站、服務器等,每種軟件設備都有著不同的功能和特性,通常服務商也存在差異,所以常會引發軟件設備之間的沖突,使系統功能無法有效運行。針對軟件設備問題,首先可以采取先對軟件的兼容性進行檢查方式,討論是否能夠排除兼容性所引發的故障;其次,可以進行測試下裝軟件,對下裝軟件問題進行進一步排除;最后,是對軟件設備的管理機制進行檢查,并在化工生產活動應用過程中,對軟件設備進行相應的優化,通過硬性的體系作用,使軟件得到科學規范,避免由于管理機制問題導致的軟件設備故障。

       2.操作過程故障

       在DCS控制系統操作過程中產生的故障較為復雜,包括操作異常、運行異常、系統死機等情況,會對化工生產造成較大的影響。主要故障原因包括計算機系統受到病毒攻擊導致網絡產生延遲或系統功能無法正常運行;MCU容量的設置不合理或沒有對長期運行的機箱進行定期清理,導致系統內存占用過大、機箱內配件接觸不良、風箱故障等情況。當發生DCS控制系統內部故障時,會產生顯示器藍屏、系統死機等問題,需要對問題原因進行逐一排查。為了避免DCS控制系統在操作過程中的故障發生,需要加強在日常操作中的維護管理工作,包括安裝強力的殺毒軟件,定期對系統進行病毒查殺,確保系統在安全的網絡環境下運行;對MCU容量進行科學設置,預防MCU容量過高或過低的問題發生等。

       3.干擾因素的影響

       DCS控制系統是通過計算機網絡技術對傳達的指令進行執行,傳達的過程中可能會受到干擾因素的影響,導致傳達的效率降低或準確性降低,包括電磁繞組對模擬量的干擾、變頻器對通訊設備的干擾等。當受到干擾因素影響時,會使控制系統的相關功能和設備無法正常運行,嚴重影響了對化工生產的監管。所以需要加強對相關功能和設備的性能檢查,確保在良好的運行狀態中,并通過濾波器的設置,對變頻器的載波頻率能夠有效地降低,降低干擾因素對DCS控制系統的不良影響。

三、DCS控制系統在化工自動化中的應用維護

       1.制定科學有效的維護計劃

       隨著DCS控制系統的技術成熟和廣泛推廣,DCS控制系統的應用數量持續增長,為了提高DCS控制系統的應用效果,需要根據系統的運行情況,制定出科學合理的維護計劃,降低系統故障的發生概率,提高系統運行的安全性、穩定性和可靠性,延長系統的使用壽命。比如,在EPKS DCS控制系統中,具有軟件與硬件相結合的系統特性,能夠表現出較高的伸縮和適應性能,對于電腦的應用要求較低,都可以進行冗余,其內部系統為IO處理系統。所以針對以上EPKS DCS控制系統的了解,可以在維護計劃的制定中分成兩個主要部分,一是針對系統內部軟件的維護,二是針對系統的運行和分析情況的維護??茖W合理的維護計劃能夠充分體現出維護工作的科學性和專業性,使DCS控制系統的運行效率得到有效的保障和提高。

       2.故障檢測方法的改進

       對故障檢測方法的改進可以提升故障檢測的效率和準確率,更快速地對故障問題進行處理,使故障導致化工生產的不良影響得到降低。首先,可以采用信息檢測法,就是在DCS控制系統中安裝信息收集器,通過對大量信息的收集進行與標準信息的對比分析,當存在超出合理范圍的差異情況時,收集器能夠向中央控制器進行報警,立即提示相關人員DCS控制系統中的故障問題存在;其次,可以采用電子控制法,對DCS控制系統的運行情況進行電子探測儀器的檢查,一旦存在異常情況立即報警,同樣能夠提示相關人員DCS控制系統中的故障問題存在。

       3.DCS控制系統的預期維護

       化工自動化的預期維護是保障DCS控制系統正常運行的重要關鍵,DCS控制系統需要與化工自動化生產緊密連接,才能夠充分發揮出系統中的各項控制功能,如果在化工自動化內部出現故障,不僅會導致DCS控制系統無法正常運行,甚至會導致整個自動化生產奔潰,造成較大的經濟損失。以化工自動化生產中應用的EPKS DCS控制系統為例,由于系統處理和人機接口單位的兼容性較高,能夠及時自動補充資源,所以在對系統進行內部維護時,需要著重檢查系統的兼容性情況和信息處理自動化識別功能,當表現出過慢的系統運行速度和不完善的系統數據時,需要對系統進行升級處理等。對于病毒的查殺維護,不僅需要安裝強力的殺毒軟件,還需要及時對病毒庫進行更新,降低新型病毒對系統的威脅,并將DCS控制系統與計算機網絡防火墻進行連接檢測,使系統的病毒防御能力能夠更好的提高。

       4.DCS控制系統在工業自動化中的內部維護

       工業自動化的內部維護是保障DCS控制系統正常運行的重要關鍵,DCS 控制系統需要與工業自動化生產緊密連接,才能夠充分發揮出系統中的各項控制功能,如果在工業自動化內部出現故障,不僅會導致DCS控制系統無法正常運行,甚至會導致整個自動化生產崩潰,造成較大的經濟損失。以工業自動化生產中應用的 EPKS?DCS控制系統為例,由于該系統處理和人機接口單位的兼容性較高,能夠及時自動補充資源,所以在對系統進行內部維護時,需要著重檢查系統的兼容性情況和信息處理自動化識別功能,當出現DCS系統運行速度過慢和系統數據不完善時,需要對該DCS系統進行升級處理等。定期對DCS系統進行病毒查殺維護也是非常必要的,不僅需要安裝強力的殺毒軟件,還需要及時對病毒庫進行更新,降低新型病毒對系統的威脅,并將DCS控制系統與計算機網絡防火墻進行連接檢測,使系統的病毒防御能力能夠更好的提高。

       5.DCS系統在化工領域的應用

       以日本橫河CS3000 DCS系統在清潔油品的控制為例,來說明DCS系統在化工領域的應用。CS3000系統是一種先進的DCS控制系統,廣泛應用于石油化工領域。隨著近些年來全社會對于環保舍業的高度重視,在當今大背景下,生產出高質量的清潔油品成為目前國內外在石油化工行業的重點課題之一,其中生產環節中采用加氫技術成為生產高清潔油品的一項主要途徑,成為保護環境,減少資源浪費的一項重要手段。加氫技術存在動態過程較為繁瑣、影響因素較為復雜等限制因素,因此在加氫技術過程中,必須嚴格控制每一個生產環節,才能保證生產出高質量的清潔油品。CS3000控制系統可用于加氫技術的生產流程之中,在數據采集系統、順序控制系統及模擬量控制系統等的共同作用下,保證了加氫工藝生產流程可靠、安全。在加氫工藝流程的應用過程中,CS3000控制系統的主要功能包括基礎數據監控、系統屏蔽及進行動態仿真測試等內容。該控制系統在應用的可靠性、通訊的穩定性具有顯著優勢。在系統的應用過程中主要包括對原料油的緩沖罐的壓力進行分程控制、對反應加熱爐的觸控溫度進行串級控制、對冷高壓分離罐液位進行調節和聯鎖控制及對酸性水罐的液位進行控制等內容。

四、結語

       DCS控制系統在化工自動化中能起到高效率和高質量的控制作用,能夠發揮出良好的應用效果,但是,在應用過程中會產生部分問題,通過對DCS控制系統在化工自動化中的應用分析,能夠使問題的原因和解決的對策得以明確,更好地發揮出DCS控制系統的應用價值。

       參考文獻:
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       [3]張福科.探討DCS控制系統在化工自動化中的應用[J].數字技術與應用, 2020(1):3-3.





       熱門關鍵詞:DCS,控制系統,自動化

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