集散控制系統(tǒng)(DCS)可借助微型計算機(jī)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(guān)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(jié)構(gòu),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(qiáng)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(wù)。
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(jìn)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(fēng)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(luò)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(jìn)行遠(yuǎn)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?,F(xiàn)階段,DCS系統(tǒng)主要由控制站、操作站及過程控制網(wǎng)絡(luò)等組件構(gòu)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(qiáng)石油化工生產(chǎn)過程的實時監(jiān)管。
2、DCS系統(tǒng)設(shè)計要求
2.1性能設(shè)計
DCS系統(tǒng)性能設(shè)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(shè)備運行的高效性與安全性;
(2)配備人機(jī)接口、分散處理單元、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng);
(3)采用模塊式結(jié)構(gòu),設(shè)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(qiáng),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(guān)本身應(yīng)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(dá)99.7%,自動調(diào)節(jié)率趨近于100%。
2.2硬件設(shè)計
儀表分布式控制器屬于一種新型石油化工儀表控制設(shè)備,由電源直接供電,是DCS系統(tǒng)硬件設(shè)計的關(guān)鍵,可顯著增強(qiáng)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(zhǔn)確地控制,同時具備精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢。當(dāng)前,低功耗為儀表分布式控制器設(shè)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(rèn)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(jìn)行分級管理,因此能夠在石油化工儀表運行過程中,進(jìn)一步提升自動化控制水平。
2.3軟件設(shè)計
在設(shè)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(jìn)一步增強(qiáng)石油化工儀表的控制性能。要求設(shè)計人員優(yōu)先選用DCS分布式控制技術(shù),將石油化工儀表數(shù)據(jù)當(dāng)做重點分散控制的對象,并借助DCS核心技術(shù),進(jìn)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(dāng)中??傊?,要想順利設(shè)計一個較為完整、系統(tǒng)、實用性較強(qiáng)的工程石油化工儀表DCS系統(tǒng),應(yīng)先構(gòu)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(jìn)而顯著提升石油化工儀表的控制進(jìn)度。
另外,在具體設(shè)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(shù)當(dāng)做強(qiáng)化石油化工儀表精準(zhǔn)控制的一項重要舉措。為此,DCS分布式控制技術(shù)研究需盡量將影響石油化工儀表控制精度的相關(guān)影響因素排除,以提高其的控制精度。與此同時,設(shè)計人員還應(yīng)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(yīng)合理設(shè)置數(shù)據(jù)庫,如設(shè)置相關(guān)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。