石油化工儀表DCS系統(tǒng)概述分析

集散控制系統(tǒng)（DCS）可借助微型計算機控制與管理石油化工生產(chǎn)過程，具備集中管理與分散控制雙重作用。硬件系統(tǒng)作為DCS系統(tǒng)的重要組成，各卡件均可滿足智能化要求，關鍵元器件經(jīng)篩選，并通過一周期常低溫的老化測試，若可滿足自控系統(tǒng)的具體要求，經(jīng)耐腐蝕處理后，抗腐蝕性能可大大提升，從根本上保證石油化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)的可靠性。主控制卡作為DCS的重要部件，經(jīng)輸入、輸出等一系列的處理操作，有助于石油化工生產(chǎn)過程自動化控制的實現(xiàn)。同時，DCS系統(tǒng)中的三微處理器體系結構，能夠同時控制多個回路，提供冗余管理；在系統(tǒng)中配備后備電池，可為系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供強大的動力支持，為石油化工生產(chǎn)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。

1、DCS系統(tǒng)功能

DCS系統(tǒng)的突出特點是具備多層次管理功能，既可對石油化工生產(chǎn)過程進行多通道管理，提高石油化工生產(chǎn)的自動化程度，也可降低安全風險，防止意外事故與生產(chǎn)事故的發(fā)生，保證石油化工企業(yè)安全、有序地展開各項生產(chǎn)活動。ECS-100屬于一種基于網(wǎng)絡化的生產(chǎn)現(xiàn)場控制系統(tǒng)，運用于DCS系統(tǒng)中，可實現(xiàn)石油化工生產(chǎn)管控一體化，協(xié)調(diào)石油化工生產(chǎn)管理與控制。對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)自控系統(tǒng)進行遠程控制，便于區(qū)域化處理活動的實施及石油化工生產(chǎn)管理工作的開展。

DCS系統(tǒng)的實時監(jiān)測功能，可全面采集石油化工生產(chǎn)過程中的各項數(shù)據(jù)，實施高效的分析與處理，有助于優(yōu)化石油化工生產(chǎn)程序，大大提升產(chǎn)品效率。現(xiàn)階段，DCS系統(tǒng)主要由控制站、操作站及過程控制網(wǎng)絡等組件構成，各控制區(qū)域均支持多個操作站與操作站，通過高速的以太網(wǎng)層，可控制更多區(qū)域。在具體實踐中，可根據(jù)石油化工生產(chǎn)現(xiàn)場的具體狀況，有效控制石油化工生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運行，加強石油化工生產(chǎn)過程的實時監(jiān)管。

2、DCS系統(tǒng)設計要求

2.1性能設計

DCS系統(tǒng)性能設計需滿足如下幾點要求：

（1）兼?zhèn)鋽?shù)據(jù)采集、監(jiān)控報警、順序控制、模擬量控制及聯(lián)鎖控制等功能，符合不同種運行狀態(tài)的具體要求，保證設備運行的高效性與安全性；

（2）配備人機接口、分散處理單元、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；

（3）采用模塊式結構，設有中英文操作界面，以便組態(tài)、使用及后續(xù)拓展；

（4）運行穩(wěn)定性強，要求系統(tǒng)中任一組件出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)整體運行狀態(tài)不會受到太大影響；

（5）兼具自動診斷、實時監(jiān)視及自動報警功能；

（6）各網(wǎng)關本身應配備或后期安裝防病毒軟件，防止系統(tǒng)遭受病毒攻擊；

（7）保證DCS系統(tǒng)的利用率高達99.7%，自動調(diào)節(jié)率趨近于100%。

2.2硬件設計

儀表分布式控制器屬于一種新型石油化工儀表控制設備，由電源直接供電，是DCS系統(tǒng)硬件設計的關鍵，可顯著增強石油化工儀表控制的硬件性能。儀表分布式控制器的無限通信方式可選配如下兩種：一種為GPRS，另一種為LOPETio-iot。將高精度壓力控制器安裝在儀表分布式控制器內(nèi)，可對石油化工儀表實施更加準確地控制，同時具備精度高、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢。當前，低功耗為儀表分布式控制器設計的主要理念，主要由406不銹鋼殼體與接頭組成，且已獲得防爆認證，兼具較高的防爆性能。

在具體實踐中，各功能的實用性突出，可對石油化工儀表實施分布式控制，速率僅需1~3min，可自動調(diào)節(jié)。與儀表分布式控制器相比，DCS分布式控制系統(tǒng)不僅可同時接收多個I/O信號，還可對接收 I/O信號的I/O點進行分級管理，因此能夠在石油化工儀表運行過程中，進一步提升自動化控制水平。

2.3軟件設計

在設計石油化工儀表控制系統(tǒng)的過程中，首先需經(jīng)采集端，完整地收集終端數(shù)據(jù)，利用DCS，對石油化工儀表數(shù)據(jù)實施分散控制，進一步增強石油化工儀表的控制性能。要求設計人員優(yōu)先選用DCS分布式控制技術，將石油化工儀表數(shù)據(jù)當做重點分散控制的對象，并借助DCS核心技術，進行集中操作，提高數(shù)據(jù)配置的靈活性，并采用控制端，對石油化工儀表數(shù)據(jù)實施可視化處理，最后再以管道的形式，將石油化工儀表數(shù)據(jù)統(tǒng)一錄入、存儲到數(shù)據(jù)庫當中?？傊?，要想順利設計一個較為完整、系統(tǒng)、實用性較強的工程石油化工儀表DCS系統(tǒng)，應先構建一個體系相對成熟的數(shù)據(jù)庫。石油化工儀表DCS系統(tǒng)通過對石油化工儀表數(shù)據(jù)的DCS分布式控制，可實現(xiàn)分級管理，進而顯著提升石油化工儀表的控制進度。

另外，在具體設計石油化工儀表DCS系統(tǒng)軟件的過程中，可以將DCS分布式控制技術當做強化石油化工儀表精準控制的一項重要舉措。為此，DCS分布式控制技術研究需盡量將影響石油化工儀表控制精度的相關影響因素排除，以提高其的控制精度。與此同時，設計人員還應充分借助數(shù)據(jù)庫，展開石油化工儀表控制操作，在具體操作前，應合理設置數(shù)據(jù)庫，如設置相關字段，以提升石油化工儀表的穩(wěn)定性控制效能，提高石油化工儀表控制的成功率。