概述DCS控制系统在医药化工中应用论文

概述DCS控制系统在医药化工中的应用
摘要：本文首先介绍了对dcs集散控制系统进行概述，然后分析了它在医药化工中的应用，最后提出了集散控制系统的发展趋势。

关键词：dcs控制系统，医药化工，应用，发展趋势。

中图分类号：tq011 文献标识码：a 文章编号：
1 dcs集散控制系统简介
dcs集散控制系统（distributed control system）是随着计算机技术、网络技术及各大工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而成的综合控制系统。

它是在计算机技术、网络技术、自控技术和显示技术的基础上建立起来的，其主要特点是控制分散，集中管理。

基本思想是：分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

dcs集散控制系统一般由五部份组成：1）控制器；2）/o板；3）操作站；4）通讯网络；5）图形及编程软件。

以下分别进行介绍：1）控制器。

dcs集散控制系统的控制器主要由cpu、rom、ram、e2prom、地址设定开关等部件组成。

cpu既中央处理器，主要功能有：程序控制、操作控制、时序控制、数据加工，是dcs控制器的大脑；rom、ram、e2prom三者都是内存，区别在功能上不同。

rom 是只读内存，ram可随机读写，而串行e2prom是可擦除可写入的存储器，三者视功能选择；地址设定开关有很多种，比如像光地址设定开关、无线遥控地址设定开关、流量设定开关等，视功能选择不同的地址开关。

此外还有其他组件，在此就不介绍了。

2）i/o板。

i/o是input/output的缩写，即输入输出端口。

i/o 板有很多通信端口，像我们常用的rs485、rs232、rj45、usb等通信端口。

每个设备都有一个专用的i/o地址，用来处理输入输出信息。

i/o板时是不可或缺的用来处理输入输出信息的功能模块。

3）操作站。

dcs集散控制系统的操作站位于控制站的上层，通过数据通信与下位机各站点交换信息。

操作站的人机界面都配有全局图画和局部画面。

它便于工作人员对生产过程从全局到局部的集中监控和操作。

根据用户的设计需求来设计方便工作人员管理的流程图。

4）通讯网络。

dcs系统的通讯网络是建立在计算机技术和和网络通讯技术的基础之上的，是dcs集散控制系统的重要支柱。

dcs网络以网络节点为最小单位，源节点对数据进行编码，通过传输介质（像光纤、双绞线的通讯电缆）传输到目标节点。

因此传输介质、通讯协议和网络结构三者对dcs通讯网络的构成起主导作用。

5）图形及编程软件。

dcs传统的上位机控制界面系统一般都是用图形化编程软件来实现的，每种编程软件都有自己的功能模块和图库，我厂主要用fix7.0来对工艺流程来进行编程组态。

使用哪种编程软件那就要看施工方的资质了。

2 dcs集散控制系统的安全性和可靠性
1）dcs集散控制系统的安全性。

dcs系统的不安全因素是与其自身的特点来决定的，谈到安全性，我们不妨从人的方面、设备方面、环境方面三个角度来谈论一下。

首先从人的方面来说，要求操作人
员要做到三熟三能，（即熟悉设备系统和基本原理，熟悉操作和事故处理，熟悉本岗位的规程制度；能正确进行操作和事故处理，能及时发现故障和排除故障，能掌握一般维修技能）。

要加强对操作人员的技术培训，做到安全操作、安全运行，不可麻痹大意造成人为的安全隐患。

再来说设备方面，dcs系统构成包括软件和硬件系统，其中包括上位机和下位机，上位机主要由工作站来控制，要配备备用设备，要加强对工控机的日常维护。

下位机和其他附件设备，像dcs电源、dcs网络等。

模件故障老化或抗干扰能力差引起辅机跳闸和保护误动。

其中下位机与上位机的通讯是造成生产过程安全运行的主要隐患。

施工工艺和质量也是一个因素。

从设备方面来说，我们要从安装工艺和质量到调试，最后到正常运行的设备操作、设备巡检、设备维护各个环节严格把关。

最后是环境的因素，对于各大型企业来说，其工况环境不同，因此环境的程度也尽不相同。

环境温度、湿度、粉尘、酸碱度对设备、人员的伤害也很大。

随着工业的自动化程度的提高，dcs系统能否安全连续运行成为企业生产过程安全经济运行的主要因素。

2）dcs集散控制系统的可靠性。

当前除了要考虑dcs系统的安全性的同时，还要考虑如何提高其可靠性。

所谓的可靠性是指在一定时间和条件下完成指定功能的能力。

不仅在体现在局部的某个组件上，也体现在全局的整个系统上，影响到整个施工质量的优劣。

因此提高dcs系统的可靠性，就得从局部和全局的两个的不同角度来提高。

就局部而言，涉及到每一个安装组件工艺标准和质量，从全
局观来看，我们要求系统的兼容性要高，可靠度要高。

我们从以下几个方面来操作：①dcs控制系统选型要质优价廉；②要选择有良好资质的施工单位安装，来保证施工工艺和安装质量；③在软件程序设计和验收调试时，要让操作人员对系统充分了解和掌握；④选型确定后，要充分调动工作人员的积极性，做好技术培训工作。

做到以上几个方面，未雨绸缪，事先
预防。

3dcs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。

4集散控制系统的发展趋势
随着科技的发展和人们的要求，dcs在系统的功能、可靠性、通信速率、兼容性、方便用户运用及可维护性方面必将有很大的提高和发展。

①未来的集散型过程控制系统将更加开放，即改变过去dcs 各厂家自成体系的封闭结构，组成一个连接规则标准化的开放系统网络，如采用开放式的具有层次结构模块化的体系结构，使不同厂家的设备能够灵活地相互组合、进行通讯。

②微型化及结构分散化。

系统采用分级结构，一机一回路是发展趋势，这样，使得危险更加分散，但同时带来的问题是成本将增加。

③丰富的软件功能。

标准模块化的系统应用软件将具备调节控制、约束控制和优化控制功能、专家系统，模糊控制理论机神经网络将应用于dcs。

④通讯网络光缆化。

采用光导纤维实现通讯，统一通讯规则是今后的方向。

⑤与plc相互渗透。

plc与dcs系统相互融合，是控制领域的趋势。

此外，随着系统的灵活性、扩展性、可靠性和性能价格比的不断提高，dcs系统将完全取代常规控制系统，其应用和发展必将跃上一个新台阶。

5 结束语
dcs集散控制系统发展到今天，可谓是百花齐放，在冶金、石化，热电等各工业领域发挥着巨大作用。

目前已出现了fcs（现场控制系统），不过dcs还是主流。

随着计算机技术、通讯技术及现场总线技术的发展，会对dcs系统产生巨大影响，dcs系统将逐渐向更智能化的方向发展，在各专业技术方面的日益提高下，工业自动化的程度也会大幅提高，它给企业带来了利润的同时，也进一步提高了企业的市场竞争力。

参考文献:
[1]徐树梅．一种多智能仪表dcs系统的研究[j]．微计算机信息，2005（6）．
[2]邱化元．集散控制系统．北京：机械工业出版社，2002（8）．
[3]刑建春．新技术形势下dcs的发展对策．自动化仪表，2003（1）．。