喻磊(武漢江漢化工設(shè)計有限公司，湖北 武漢 430000)

0 引言

DCS系統(tǒng)就是所謂的分散控制系統(tǒng)。它的特點有很多，包括系統(tǒng)控制的方案較為復雜、網(wǎng)絡(luò)復雜，點數(shù)多，且對穩(wěn)定性要求較高等。從其便捷度來講，智能控制系統(tǒng)能夠給人提供更大的便捷，并且其通用性也很高。從其拓展能力來看，智能控制系統(tǒng)的拓展能力也較強，因此分散控制系統(tǒng)被運用到實際的化工廠中的這種做法，將帶動化工業(yè)的整體發(fā)展，對未來化工業(yè)的發(fā)展具有促進作用。

1 智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和理論

智能控制系統(tǒng)對于精確度方面要求較高，因此，一個非常精準的模型是其執(zhí)行時所必須具備的，只有在有了一個精準的模型之后，智能控制系統(tǒng)的高精確度的要求才能得到保證。智能控制系統(tǒng)的工作內(nèi)容也是非常復雜的，包括全面檢測系統(tǒng)信息，同時處理及獲得信息等工作，而且在遇到相對難以處理的歷程時，也運用智能控制系統(tǒng)處理。智能控制系統(tǒng)的核心是協(xié)調(diào)，其協(xié)調(diào)級的主要作用是協(xié)調(diào)不同執(zhí)行級之間的互動情況。協(xié)調(diào)級雖然對模型的準確性要求不高，但是協(xié)調(diào)級要具備學習能力。一定程度的學習能力是協(xié)調(diào)級必不可少的要求。因此協(xié)調(diào)級能夠?qū)h(huán)境中的各種性能和優(yōu)點進行較好控制，并且協(xié)調(diào)級也可以對上一級發(fā)來的指令和語言符號等進行更好的接受和獲取，其組織能力也較為具體。而組織級則起到一個中介的作用，比如操作員發(fā)來口令，則組織級就能將操作人員發(fā)來的口令翻譯成一種能夠被識別的機器語言。雖然完成的是較為低級操作的任務(wù)，但其在智能控制系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用是不可或缺的。

如果沒有組織及對操作人員發(fā)來的命令進行翻譯，那么智能控制系統(tǒng)將不能獲得操作人員對其發(fā)出的命令，那么對于控制系統(tǒng)來說，將無法接收到命令，也無法展開相應的工作。每個級的識別功能也是不同的，站在執(zhí)行級的角度來看，其識別功能能夠觀測到系統(tǒng)中數(shù)據(jù)發(fā)生的變化，并且能夠?qū)⒂袉栴}的數(shù)據(jù)截取出來。協(xié)調(diào)級的識別功能才能夠?qū)?zhí)行級發(fā)生的改變來進行分析與整理，其中包括分析整理，執(zhí)行及所發(fā)出的測量數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)級具有將執(zhí)行級發(fā)生數(shù)據(jù)改變進行整理的功能。組織級是負責解釋和翻譯，將上級發(fā)來的指令進行翻譯[1-3]。

2 DCS控制系統(tǒng)在化工廠中的應用

2.1 對象

次磷酸鈉這種材料，是次磷酸即HPA裝置中主裝置所采用的原料。次磷酸鈉，在其生產(chǎn)過程時的流程也較為復雜，在其生產(chǎn)時只有通過化學的離子交換才能實現(xiàn)。

2.2 方案

將DCS系統(tǒng)運用到化工廠中，通過該裝置所采用的控制系統(tǒng)，企業(yè)成本得到節(jié)約，生產(chǎn)效率也得到提高，該系統(tǒng)使得產(chǎn)品的質(zhì)量更好，而且生產(chǎn)效率更高，污染更少，消耗相對較低，大大節(jié)約了原材料的使用。

該系統(tǒng)通過使用計算機，利用其先進的控制系統(tǒng)算法，進行全程監(jiān)控控制，這種將現(xiàn)代技術(shù)融合到化工廠的做法使得生產(chǎn)過程能夠完全掌控，還能夠最大化的提高生產(chǎn)率，生產(chǎn)產(chǎn)量得到提高，并且能夠應對突發(fā)事件。該系統(tǒng)集齊了各種工具，比如：DMS、CRM等以及實時的信息傳輸?shù)裙ぞ?。這些工具使得多個系統(tǒng)之間能夠相互配合，密切合作。這種合作使得信息流在各個系統(tǒng)之間能夠無縫的傳遞，對于實現(xiàn)智能化數(shù)字化的化工廠來說，信息流能夠在各種系統(tǒng)之間無縫的傳接這種做法對其奠定了堅實基礎(chǔ)。其次，還有一系列的控制，對實現(xiàn)智能化和數(shù)字化的化工廠來說也是非常有益的。比如邏輯順序和智能系統(tǒng)反饋的控制，還有一些其他復雜的運算與算法等也是對奠定智能化化工廠，有著比較重要的好處。這證明在實際的應用過程中，智能控制系統(tǒng)能夠很好地完成人們的要求，并且達到生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。由此可見，智能控制系統(tǒng)對于化工廠來說，起到了重大的推動作用。

2.3 功能及特點

DCS控制系統(tǒng)的組成包括2臺服務(wù)器、1臺工程師站、6臺操作員站、1臺報表打印機和1臺UPS不間斷電源。這套系統(tǒng)也有著比較詳細的權(quán)限管理，它分區(qū)域和分級來進行管理。在其不同的站位點上，也有著不同的操作權(quán)限，這樣做使得系統(tǒng)更加的安全。每個操作站的工作實際很簡單，操作每個站點指定區(qū)域的設(shè)備即可。系統(tǒng)需要完成操作員發(fā)布的命令，比如啟停設(shè)備等命令時，系統(tǒng)要能夠接受并且完成。為了達到對系統(tǒng)維護時的安全性，工程師如果要對機器進行操作，只有被指定的人員將系統(tǒng)的權(quán)限設(shè)置成工程師所有的權(quán)限后，工程師才能對機器進行操作，這樣做不僅使得各部分人員分工明確，而且能夠在進行系統(tǒng)維護時，提高安全性。該系統(tǒng)對工廠的生產(chǎn)狀況也做了比較詳細的策劃，制定了數(shù)字化交接班的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)實時對生產(chǎn)狀態(tài)進行數(shù)據(jù)的采集，避免了交接班信息時的不流暢的情況，而且能夠避免造成生產(chǎn)損失，極大方便了工作人員在進行生產(chǎn)時的工作。動態(tài)監(jiān)控是本系統(tǒng)的一個突出特色，操作臺上也可以監(jiān)督操作過程，而且能夠自動修正參數(shù)。對于極其復雜的閉環(huán)控制，這樣的操作是存在于系統(tǒng)的軟件組態(tài)里，而且在該系統(tǒng)的軟件主菜里還能夠?qū)Ω鞣N流程的畫面進行動態(tài)的監(jiān)督及顯現(xiàn)，同時也能夠進行檢測對比。

3 DCS控制系統(tǒng)在應用中的常見故障及應對措施

3.1 常見故障

3.1.1 硬件故障

硬件故障是我們在進行過程控制時常見的一種故障，這種故障的產(chǎn)生大部分都是因為控制系統(tǒng)模塊所造成的，尤其是在輸入輸出的模塊所出現(xiàn)的故障有極大可能會引起硬件故障。這種損害也是比較常見的，比如某些參數(shù)，會發(fā)生變化。同時，指令也不能夠被很好的完成。這些情況有很大可能是使用機器的時間過長，或者操作人員操作的方法不當所造成的。同時模塊的壽命長短也會受到環(huán)境的影響，環(huán)境中的濕度和溫度都對模塊的壽命有著比較大的影響。因此，工作人員如果對化工廠進行安裝機器，必須要按照機器所在的環(huán)境標準，進行嚴格的操作。

3.1.2 軟件故障

軟件故障大多是由于自身缺點導致的，這類故障大多發(fā)生在調(diào)試階段，大多是因為設(shè)定程序過于復雜，并且工作量龐大，所以軟件出現(xiàn)故障這種情況也是比較常見的。因此，操作人員在進行軟件調(diào)試這個階段，必須要認真仔細，如果在進行調(diào)試軟件時發(fā)現(xiàn)任何軟件問題，都必須向DCS調(diào)試員進行反應，同時積極配合DCS調(diào)試員一起解決軟件故障。如果能夠順利通過調(diào)試階段，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運行的軌道，在以后的使用時間里也極可能很少出現(xiàn)軟件故障這種情況。

3.1.3 人為故障

除了系統(tǒng)會發(fā)生的硬件故障以及軟件故障等，還有一個比較常見的故障就是人為故障。人為故障也是有著很大的不確定性的，人為導致的故障可能是多種多樣的，有可能是操作失誤所導致的，有可能是專業(yè)能力不夠所導致的，還有可能是監(jiān)管沒有很好的進行，或者是管理不夠嚴格導致人員的疏忽等原因所產(chǎn)生的。這就使得工作人員不僅要在工作的時候，以更高的標準來要求要求自己，同時也必須具備一定的系統(tǒng)管理能力，這樣才能夠減少人為故障，使操作過程更加有保障。

3.2 應對措施

3.2.1 DCS系統(tǒng)運行與管理

對計算機進行日常的檢查和巡視就是對智能控制系統(tǒng)進行的管理，如果我們要達到理想中的狀態(tài)，那就必須每天都要進行檢查各種軟件，同時也要加強對軟件的控制與管理。在查看軟件的過程時，也必須要注意到硬件的狀況。只有這樣，才能達到萬無一失的效果。因此在日常的巡視和檢查中，我們必須要注意檢查的內(nèi)容、時間以及周期，必須對這些內(nèi)容進行一個詳細記錄。因此這就要求在工作過程中，工作人員必須對某些操作細節(jié)進行記錄和關(guān)注，已實現(xiàn)工作過程實的效率和安全性問題，并且確保系統(tǒng)能夠正常運行。

3.2.2 DCS系統(tǒng)抗干擾措施

為了防止磁場對于DCS系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾，我們可以在中央控制室里釘上一層鋼絲網(wǎng)，為了能夠達到與電氣保護接地系統(tǒng)相連接的目的。

4 結(jié)語

總而言之，化工廠發(fā)展的趨勢是越來越智能化、數(shù)字化。因此，對智能化工廠的發(fā)展，這種潮流是必然的，并且是不可逆轉(zhuǎn)的。智能化工廠不僅能夠?qū)崿F(xiàn)便捷化的處理工作，而且能夠較好地達到安全性更高，效率更好，產(chǎn)量更高的目的，因此智能化工廠這種趨勢，是必然的。