DCS控制系统在 医药化工 中的应用

DCS控制系统在 医药化工 中的应用

赖永景 颜祥金

杭州和利时自动化有限公司 浙江杭州 310018

摘要：由于科技水平的提升，使得医药化工设备得到了完善。在进行医药化工生产期间采用医药化工仪表，主要的作用在于对医药化工生产做好测量和控制，这样就可以确保医药化工生产的准确度。而如果能够合理的应用自动化仪表，那么则能够提升医药化工生产自动化控制的效果，从而就能够提升医药化工生产的整体质量。

关键词：DCS控制系统；医药化工；应用

中图分类号：TQ53文献标识码：A

1DCS系统

DCS系统又称集散控制系统，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。采用控制功能分散、现实操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则新一代仪表控制系统。

2智能化仪表在医药化工过程控制中的应用

2.1在人机界面结合中应用

智能化仪表独特的人机接口功能已被广泛应用于医药化工过程控制中，通过仪表本身的触摸屏及键盘按键等方式，对过程控制参数进行实时监视及控制^[1]。智能化仪表在医药化工过程控制中的应用，除了仪表本身，还要安排专门人员负责操作，才能够将设备本身的价值发挥出来。当今医药化工生产中，很多装置虽然采用了智能化仪表，但仪表的很多功能并未被有效利用。所以，医药化工企业运用智能化仪表，就必须针对相关技术人员展开培训，提高专业能力，充分实现人机结合，从而提高智能化仪表的利用率。

2.2在DCS系统中应用

医药化工生产中的DCS系统过程控制是从20世纪开始，随着计算机技术的提高，DCS系统的操控、管理、通信及硬件水平也显著提升。DCS系统的快速发展对现场仪表也提出了更高的要求。智能化仪表作为DCS系统中必不可少的部件，其中包含诸多智能化仪表，由此组成全方位的多智能化仪表控制系统。该系统中主要有管理级、控制级及现场级三种类型。现场级智能化仪表的协议相互连接，可以直接对医药化工生产过程发挥作用，提取生产过程中产生的信息，为医药化工生产过程控制提供支持。

2.3在现场总线控制系统中应用

在DCS系统的基础上进行升级与创新可以获得现场总线控制系统，这在医药化工过程控制领域属于比较先进的控制方法。智能化仪表在该系统中运用，可以将医药化工生产范围内的所有现场级智能化仪表转变为网络节点，并且有效连接这些节点，将医药化工企业内部信息在过程控制现场的设备中拓展，管理人员在过程控制现场实施智能化仪表的在线参数整定，并且诊断故障，掌握实时运行进度。如果分析发现过程控制现场需要增加智能化仪表，要将其直接挂接于原总线，不需要再增加其余组件。医药化工生产中应用智能化仪表，也可以与PLC系统结合，通过系统内部的ControlNet、Profibus、FF总线对智能化仪表功能进行创新。现场总线智能化仪表在嵌入式软件的帮助下，具备协调操作、非线性补偿以及自动校准等功能，将现代医药化工过程控制、功能进行分散处理，提高医药化工过程控制水平。

3智能制造技术

第一，优化供应链集成，实现经济效益的最大化。大型炼化企业实现的系统集成包含：计划优化、调度优化，以整合上、中、下游业务，便于响应原料与市场的动态需求，提高信息实时更新效率；利用已经发展较为成熟的企业资源计划管理系统(ERP)，集成生产经营、生产管理两大系统模块，深化医药化工企业自动化程度，促进工作效率稳步提升。第二，调整实施装置，提高生产的灵敏度。医药化工企业生产运营所应用的炼化装置，是先进控制(APC)、实施优化(RTO)两种技术，此二者技术在国内广泛应用，具有良好发展空间。例如，燕山化石乙烯装置APC系统，完成SPYRI裂解深度在线计算，提高自动化处理量；利用RTO技术实现优化控制参数，并且进行动态更新参数，达成以经济效益为核心的闭环优化程序^[2]。第三，建设报警管理，加强生产管控力度。严格遵守统一标准，优化控制系统的报警机制，减少无效报警带来的不利影响，增强报警功能的防范作用；搭建报警知识库，为工作人员提供有价值的操作章程；建立整体信息共享平台，加强管道数字化管理力度，降低管理难度，创建良好的生产运营环境。第四，装置操作导航，提高工作效率。操作导航，有利于规范生产运营的实际操作，提高生产质量与效率，促进生产标准化；科学利用在线诊断功能，综合分析设备的运行状态，并且采取科学措施降低设备故障风险，保障医药化工企业生产运营的有序进展，增强设备资产的使用时长，降低维修成本，提高工作效率。

4化工仪表及自动化系统的发展

传统的医药化工生产仪表数量并不多，使用起来也比较简便，大多是通过工作者的经验，以人为操控的方式来进行。在上世纪40年代的时候，研发出了基地式仪表和继电器控制方式的控制系统。而由于电学、自动化得到了很大幅度的提升，以及全新材料、处理器的出现，到了上世纪80年代以后，PLC、DCS等控制系统获得了普遍的使用。当前国内也正在采用全新的化工装备技术，并且测量控制仪表和DCS控制系统已经在我国获得了很好的推广效果。由于化工生产经常会产生高温、高压的情况，并且化学反应以瞬间反应为主，所以极有可能出现生产意外。而在采用自动化仪表，并采取了相关的控制系统技术以后，则很好的改善了以上的问题。利用检测仪表能够得到工艺物料的操作工况特性参数，然后再采用相关处理器进行逻辑计算，最后在对控制阀门进行变频控制，就能够确保工艺装备里的工艺物理量达到规定的要求。生产装置也得到了进一步的提升，不过如果出现事故那么所导致的后果也会非常的严重。大规模的装置具有非常多的控制点，工艺流程也非常繁琐、控制精度所能够达到的准确度是传统化工设备所无法比拟的。同时，DCS系统在功能、性能等方面也得到了完善，从刚开始只能进行工业控制，升级到了向下扩展到现场的智能化测量仪表、执行机构，从上扩充到了生产信息管理的企业全面解决方案。

5智能自动化技术提升仪表网络化

在医药化工仪表中运用智能自动化技术可以有效地把具有网络化的智能测量应用进去，同时还可以把不同类型的计算机以及仪器仪表有效的联接，由此便可以实现将多种形式的任务目标予以有效的完成。例如在智能化仪表使用过程中，当有关部门或者地方需要相应的数据时，可以利用智能仪表将区域内的数据予以采集并传送，并且还可以将数据进行拷贝储存以及多份发送至有关部门或是用来储存数据的数据库中，由此便可以为后续的使用提供便利的条件。^[3]通过以网络为基础的化工仪表可以达到对不同用户在同一过程中的有效监控与管理。通过网络化背景下可以及时的发现问题与处理，并且可及时的对其进行重新的规划与配置，更有利于相应对策的制定，进一步实现快速制定解决的措施，最终实现高效规范化的处理。

结束语

随着医药化工工业的不断发展，医药化工产品种类和功能的不断完善，DCS自动化控制系统的应用解决了医药化工生产中的众多难题，不仅保证了系统安全、稳定的运行，提高了医药化工生产效率，其高度的自动化也减少了人力资金方面的投入，提高了医药化工企业的综合效益。

参考文献

[1]潘长明.化工生产中DCS自动控制的应用[J].住宅与房地产,2017(29):221.

[2]周锡文.探究DCS控制系统在医药化工中的应用[J].医药化工设计通讯,2017,43(09):184.

[3]单玉柱,胡海东.化工生产中DCS控制系统的运用分析[J].数字技术与应用,2017(07):21+23.