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摘要:80年代以后,DCS控制系统逐渐取代常规仪表,成为医药化工自动化的主流.随着计算机与网络技术的飞速发展,DCS控制系统功能和性能都得到了巨大的提高.本文根据近几年的试验研究,从DCS的定义和工作原理论证了DCS控制系统在医药化工中的重要作用和应用.

该文来自:http://www.sxsky.net/zhengzhi/050738148.html

关键词:DCS控制系统医药化工应用

中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1007-3973(2010)05-059-01

DCS控制系统采用最新的科研成果,集成了多功能回路控制器、顺序控制器、无纸记录仪、可编程控制器等控制系统之长处而开发的具有先进控制理念的,可实现复杂工业自动化构想的新型计算机控制系统.从理论上讲,DCS控制系统可以应用于各种行业,但是各行业有它的特殊性,如:HOMEYWELL主要用于石化部门,BAILEY公司的N90、INFI90主要用于电力系统,ROSEMOUNT的RS3、-V大多用于化工系统等.我国自80年代以后,DCS控制系统逐渐取代医药化工中的常规仪表,成为医药化工自动化的主流.本文根据近几年的试验研究,论证了DCS控制系统在医药化工中的重要作用和应用.

DCS控制系统在医药化工中的应用参考属性评定
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1DCS定义

DCS是分布式控制系统(DistributedControlSystem)的英文缩写,国内一般习惯称为集散控制系统.它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便,目前广泛适用于化工、生化、热工、制药、电力、轻工、建材、造纸、食品、包装、环保等行业.

2DCS控制系统的工作原理

DCS是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的.在系统功能方面,DCS和集中式控制系统的区别不大,但在系统功能的实现方法上却完全不同.集散系统具有分散监控和集中综合管理两方面的特征,它是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机集成在一起的系统,相比而言,更注重于全系统信息的综合管理.

目前DCS系统包括三大部分:带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口.人机接口包括操作站、工程师站和历史站.控制器I/O部件和生产过程相联接,操作站和人相联系,通讯网络把这两部分联成系统.因此操作站是DCS的重要组成部分,工程师站给控制器和操作站组态,历史站记录生产过程的历史数据,三者集中在一起使DCS系统通信功能增强,信息传输速度和吞吐量加快加大,为信息的综合管理提供了基础.

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3DCS控制系统的特点

DCS具有以下特点:

3.1高可靠性

由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失.

3.2开放性

DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作.

3.3灵活性

通过网络能够自由地组成从小规模数据采集与单元控制系统到千点以上的大中规模的集散控制系统.由于其分布式体系结构,信号完全隔离,提高抗干扰能力.

3.4易于维护

功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障.

3.5协调性

各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理.

3.6控制功能齐全控制算法丰富

DCS的构成方式十分灵活,可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能,如计划调度、仓储管理、能源管理等,也可对来自过程控制级的数据进行集中操作管理,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等.

4DCS控制系统在医药化工中的应用

DCS控制系统应用于制药和精细化工行业,主要是通过生产过程的自动化控制重点解决国内制药行业手工制作、无联锁的问题.在应用时,必须按照2008年国务院下发的《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》中关于危险工艺生产装置实现自动化的要求进行设计安装操作.

在医药化工中,通过DCS控制系统可以对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理,对工艺过程各部分进行分散控制,不仅简化了操作员的工作还提高了生产的安全性.本公司所用DCS控制系统是和利时,新华两个厂家,主要是基于智能控制仪表,利用RS485作为现场通讯总线,采用自行开发的通讯协议,在主机实现100%仪表功能操作.如实时读取测量值、给定值、设置参数、自动/手动无扰动切换、调整手动输出值、启动/运行/停止程序,并具备开关量输入/输出操作能力.

由于医药化工行业的特殊性,在具体的DCS控制系统一般采用防爆智能数字监控、传统手工操作两种模式.这样既实现了全集成自动化,又保留了本地监控和操作的传统习惯,同时降低了对操作员的要求.在正常情况下,现场可以利用智能数字监控设备完成全自动监控,一旦计算机系统发生故障时,仪表操作人员可以依传统仪表使用方法直接操作仪表,完成紧急状况下的安全处理.

5小结

综上所述,随着计算机与网络技术的飞速发展,DCS控制系统的功能和性能都得到了巨大的提高.DCS控制系统在医药化工中的应用,不仅对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理,还对工艺过程各部分进行分散控制,即简化了操作员的工作又提高了生产的安全性.

参考文献:

[1]《DCS》.[N/OL].百度百科.2006-04-25(25)[2010-03-15][DB].fr等于ala0_1.