煤气生产过程中DCS控制系统的应用

摘 要：針对DCS控制系统在煤气生产过程中的应用现状，进行综合分析，并详细介绍煤气生产过程中应用DCS控制系统的重要性、CS控制系统的特点，如组态灵活、可靠性较高、开放性好等，详细介绍煤气生产过程中DCS控制系统的应用要点，希望能够给相关工作人员提供一定的帮助。

关键词：煤气生产；DCS控制系统；应用要点

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0322-02

在煤气生产过程中，应用合理的DCS控制系统特别重要，能够提升煤气生产效率，减少环境污染。煤气生产装置在运行过程中，操作人员需要投入一定量的生产原料进行煤气生产，为了保证煤气生产装置能够更加稳定的运行，操作人员需要严格控制各项煤气装置运行参数，进一步提高煤气生产装置的运行效率。本文主要分析DCS控制系统在煤气生产过程中的具体应用，从而保证煤气生产装置得到更好的控制。

1 煤气生产过程中应用DCS控制系统的重要性

DCS是Distributed Control System的简称，其中文含义为分散控制系统，既人们常说的集散控制系统。DCS控制系统是由过程控制级与过程监控级组两个控制级组成的多级计算机系统，能够将计算机（Computer）、网络通讯（Communication）、显示（CRT）、控制（Control）进行有效结合。将DCS控制系统应用到煤气生产过程中，能够帮助相关操作人员更好的了解煤气生产装置的运行状态，提升煤气生产装置的总体运行效率，降低煤气生产装置发生故障的概率。

除此之外，在煤气生产过程中，通过科学应用DCS控制系统，能够真正实现集中操作，保证煤气生产装置得到更好的分级管理，在保证煤气生产装置稳定运行的前提之下，减少煤气生产装置发生故障的次数。DCS控制系统主要包括5个分系统，分别是模拟量控制系统、顺序控制系统、汽机DEH系统、电气ECS系统与旁路控制系统等，相关工作人员在实际工作中，要结合DCS控制系统显示出的各项数据，进行综合分析，针对煤气生产装置运行过程中出现的问题，制定妥善有效的解决对策[1]。

2 DCS控制系统的特点

2.1 组态灵活

DCS控制系统具有组态灵活特点，能够保证多样化控制策略得到更好的实施，降低单元设备的组合难度。近些年来，伴随我国工业企业的迅猛发展，原有的控制系统已经不能够满足工业生产需求，为了保证工业企业中的各项生产装置更加可靠的运行，相关工作人员要应用合理的DCS控制系统，将各项设备进行有效组合，进一步提升企业的总体效益。

2.2 可靠性较高

DCS控制系统的控制功能集中分散在各台计算机上，各台计算机能够更好的体现DCS控制系统的控制功能，由于DCS控制系统采用容错设计，即使其中一台计算机发生故障，其他计算机仍然能够正常运行，发挥良好的控制功能[2]。另外，由于DCS控制系统中的各个计算机控制任务比较少，相关工作人员可以结合计算机控制功能，不断优化计算机控制流程，提高DCS控制系统的可靠性。

2.3 开放性较好

DCS控制系统主要采用开放式控制方式，系统中的各个计算机分布范围比较广，各台计算机利用局域网通信方式联系，保证传输信息的安全性，提高DCS控制系统的安全性。由于DCS控制系统具有良好的开放性，相关工作人员可以直接将新增的计算机连入到原有的网络系统中，在保证其他计算机可靠运行的基础之上，提高信息的传输效率，减少信息资源的浪费[3]。

3 DCS控制系统在煤气生产过程中的应用要点

3.1 案例分析

某煤气厂主要生产炉煤气，厂中共有20台CG-3星炉，煤气总产量达到了1.8×10^6m/d，在该大型煤气厂中，原有的控制设备主要有DDZ-Ⅱ型仪表、DDZ-Ⅲ型仪表，由于控制设备数量比较多，在一定程度上增加了维修与管理难度，为了保证煤气厂中的各项控制设备能够更加稳定的运行，相关工作人员采用DCS控制系统至关重要。此外，由于城市人口数量的不断增加，煤气供应量逐年增加，为了能够为人们提供更好的服务，该煤气厂在2016年开始扩建，有效满足人们的使用需求。

3.2 控制系统选型

为了保证DCS控制系统在煤气生产过程中得到更加高效的应用，煤气生产企业中的相关操作人员在实际工作当中，要做好控制系统选型工作，并结合企业中各项控制设备的运行特点，不断优化DCS控制系统，进一步提升各项控制设备的可靠性。相关操作人员在控制系统选型过程中，需要注意以下几个问题：①根据控制设备的运行环境，严格控制数据总线数量，保证DCS控制系统的开发性得到更好的体现[4]。②RS系统已经不能够满足设备运行需求，操作人员要选择先进的备件，有效降低控制设备的维修成本。

20世纪90年代后期，DeltaV系统逐渐走进人们的视野，将DCS控制系统与DeltaV系统进行有效结合，能够保证煤气生产装置得到更加高效的控制，但是，在应用DeltaV系统的过程中，仍然存在问题，例如，DeltaV系统与DCS控制系统集成比较困难，各项控制策略与人机界面的开发难度较大等，煤气生产企业中的相关操作人员要结合DeltaV系统与DCS控制系统结合情况，构建良好的控制器通信平台[5]。

3.3 控制系统构成

在该煤气生产企业中，由于企业内部控制设备数量与种类比较多，各项控制站与操作站接口复杂，想要保证各项控制策略在DeltaV系统中得到更好的执行，工作人员可以选择Modbus协议支持系统将各项控制设备有效连接，真正实现集中控制。此外，相关工作人员也可以构建DeltaV模块与Modbus模块，将RS3与DeltaV系统进行有效连接。

与传统的控制系统不同，Modbus通信方式更加可靠，能够提升数据的传输效率。Modbus通信控制系统主要由以下几部分组成：①温度控制系统，该系统能够为相关工作人员提供准确的系统运行温度与压力数据。②调节阀，调节阀具有良好的调节作用，能够保证系统输入与输出模拟量更加准确。③安全联锁控制装置，该装置能够准确计算系统开关阀与设备的输出与输入值。

3.4 程序组态

该煤气生产企业中的生产装置为三条生产线，主要包括重点生产循环控制系统、泵类设备控制系统、风机控制系统等，相关工作人员在工作过程中，要结合煤气生产装置的总体运行情况，合理调整DeltaV控制系统组态，不断提升煤气生产装置内部结构的完整性。例如，在控制单体设备控制组态的过程中，工作人员可以结合DeltaV控制系统的控制特点，合理调节阀[6]。

除此之外，在煤气生产装置开关阀运行过程中，相关工作人员要结合开关阀在DeltaV控制系统运行情况，并根据开关阀门的控制原理，改进DeltaV控制系统，在保证DeltaV控制系统可靠运行的基础之上，提升煤气生产循环效率，减少煤气原料的浪费。

4 结束语

综上，通过详细介绍控制系统选型、控制系统构成、程序组态，能够保证DCS控制系统在煤气生产过程中得到更好的应用，提升煤气生产效率。对于煤气生产企业中的相关操作人员来讲，要运用先进的控制理念，并合理优化DCS控制系统，从而推动煤气生产企业的稳定发展。

参考文献

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[2]崔社明，宋百京，林卫全.25MW高炉煤气余压透平发电机组励磁调节控制系统的研究与应用[J].冶金动力，2017（10）：5～6.

[3]赵恩军，肖学宾.TS3000机组综合控制系统在四川煤气化空气压缩机组的应用[J].泸天化科技，2017（03）：136～139.

[4]梁 金.基于PID算法的煤气鼓风机ABBFreelance2000控制系统[J].工业技术创新，2017，04（03）：180～183.

[5]雷声勇.基于PLC的轧钢生产线高效蓄热式煤气加热炉温度控制系统设计[J].煤炭技术，2017，36（06）：321～323.

[6]李建兰，张 静，晋崇奇，巫永红，马泽平.煤气柜水封自动控制系统设计及应用[J].安装，2016（12）：52～53.

收稿日期：2018-6-11

作者简介：农钜磊（1981-），男，大专，从事煤气生产输送等工作。