小型化工装置 DCS更新改造的设计策略浅谈

小型化工装置 DCS更新改造的设计策略浅谈

李志莹 万丽娜

杭州和利时自动化有限公司 310018

摘要：DCS系统在石油化工行业当中是比较常见的一种设备系统，能够对生产过程进行有效的控制，同时也能够实现对数据的管理，但是随着石油化工行业的逐步发展，DCS系统已经逐渐无法满足当前行业生产的需求，存在已经投入使用过长，有操作失灵、画面不清晰，维护困难等问题，所以对其进行更新改造设计。作为石油化工中非常有效的一种管理系统，对于DCS系统的设计和改造受到了多方面的关注和重视，因为石油化工生产行业的涉及范围较大，所以在对DCS系统进行更新。改造设计时需要综合的考虑多方面因素，本文首先对于DCS系统进行简介，从而对于小型化工装置DCS的系统更新改造设计的前期准备工作进行分析，同时对于小型化工装置DCS系统更新改造的设计策略进行研究，最后对于后期的检测过程中需要注意的问题进行探析。希望通过本文，能够为小型化工装置DCS系统更新改造设计提供一些参考和帮助。

关键词：小型化工；DCS系统：更新改造设计

1.DCS系统的简介

DCS系统是分散控制系统的简称，在该系统中，综合了计算机设备、通信设备、显示设备以及控制设备等等，能够将显示功能、管理功能、控制功能以及风险分散功能和操作功能集合在一起，从而更加有效的完成石油化工生产过程中多种控制的连接，实现顺序和批量的控制过程，同时也能够实现数据的有效采集。从目前的情况来看，DCS系统已经成为了石油化工生产管理工作中非常重要的一种控制设备。但在一些石油化工企业当中，DCS系统的应用已经超过的系统当中所要求的年限要求，使得系统自身的功能已经无法满足化工生产的要求，例如硬件老化、高故障率等，再加上生产DCS系统的厂商缺乏老旧设备的配件，从而使得对DCS系统进行维修的过程会面临很多的困难，进而为整个系统的稳定运行带来一定的负面影响。所以，对于DCS系统进行更新改造设计是非常必要的。对于DCS系统当中的各个项目进行更新改造是比较复杂的，需要同时对多方面的因素进行考虑，本文首先对于DCS系统的系统构成进行分析，从而对于DCS系统更新改造设计的策略进行探究。

2.小型化工装置DCS的系统更新改造设计的前期准备工作

在石油化工行业当中，对于DCS系统的应用一直持续了很长时间，虽然随着整个石油化工行业的发展，使得DCS系统在多个方面已经呈现出了多种不足之处，但是必须明确DCS系统当中的构架体系已经十分完善和标准，所以在对DCS系统进行更新改造设计时，需要对DCS系统的构成进行了解和掌握，从而为后续的设计过程打下了良好的基础。从一方面来看，在对DCS系统进行更新改造设计之前，需要根据其具体的运行状况以及石油化工生产的要求来进行，同时也要做好充分的前期调查工作，为更新改造设计思路的明确提供支持。例如之前的DCS系统版本是那个？对于DCS系统进行更新改造设计时需要以那种系统版本为基础？这种更新改造设计理念是否具有足够的技术支持？除此之外，也要对各项技术的实际应用情况进行相应的调查。前期的调查工作最大的作用就在于为DCS系统的更新改造设计方向进行明确，从而为之后的设计过程提供必要的引导。如果在对DCS系统进行更新改造设计之前，并没有对之前的系统进行充分了解，并根据实际情况来制定出更新改造设计的指导思想，那么可能在进行实际的设计工作中，会出现半途而废的情况，那么反而会浪费掉更多的资源。从另外一个方面来看，因为当前对DCS系统进行更新改造设计时，需要使用当前的系统理念，所以需要对DCS系统进行详细的了解和认识，只有这样才能够更加合理的安排接下来的DCS系统更新改造设计过程。在DCS系统当中主要包括了中央控制、工程师和机柜室这样几个单位，在对中央控制部分的设计过程中，需要对各个站点的位置进行了解，并对服务器和设备的数量进行明确，从而根据具体的工作情况来进行合理性的安排，确保设计内容不会对工作的运行造成阻碍，同时也实现了资源的合理搭配。另外一方面，在对控制室进行更新改造设计时，也应该注意美观性和人文性，这会对日后的生产工作造成非常重要的影响，所以应尽可能的将实用性和人文性有机的结合在一起，这对于控制室的更新改造设计来说是非常重要的。其次要对工程师室进行调查分析，该部分是进行数据储存的和管理以及控制的部分，所以需要其保持足够的稳定和迅速。对于机柜室的更新改造设计，需要关注机柜的数量和配置，其中包括了端子柜、网络柜、系统柜、继电柜等等。总而言之，对于DCS系统进行前期的调查和了解是为后续更新改造设计提供重要的基础，只有前期的调查和分析过程执行到位，才能够使得后续的更新改造设计过程更加的顺利。

3.小型化工装置DCS更新改造设计的统筹安排

对于小型化工装置DCS系统进行更新改造设计的过程是十分繁琐的，所以需要对其进行相应的安排和统筹，而在这个过程中，最为重要的内容就是对设计过程进行合理的切分，最为常用的方式就是将设计过程切分成为组态和硬件设计这两种。从硬件设计的角度上来看，首先在制定设计原则，对于DCS系统的主控制系统、系统电源装置、安全电源装置以及通信网络采用合理的配置，对于DCS系统中现场设备中的模拟和数字量之间能够实现继电装置的隔离。在对硬件进行配置的过程中，要按照相应的数量来进行。

从组态设计的角度上来看，需要按照相关的算法原理来进行，从而实现对DCS系统的合理设计，实现系统的数据管理和控制以及故障的处理等等。因为在进行更新改造设计工作中需要以原有系统作为重要的参考，所以需要从逆向设计的思路上进行考虑，完成系统文档读取后，实现逻辑关系转换，从而将其应用与新的系统更新改造设计中。组态设计中包括了系统、画面和控制部分的组态，这些组态之间的最大作用在于实现相互之间的连接，从而实现控制命令的连接。在对DCS系统进行更新改造设计过程中，需要重视系统和控制的组态更新，从而达到更新命令的作用，以达到画面组态不变的效果。除此之外，在对DCS系统进行更新的过程中，仍然还有一些特殊的问题进行采取针对性的方式进行处理，例如逆向设计原理，需要对逆向的正确性进行分析，因为这项设计工作有着很大的工作量，所以需要组织各个部分的专家和负责人来对其进行更新改造的必要性进行分析，以明确设计的方案。如果缺乏相关的改造设计经验，那么采用逆向设计的方式是更加可靠的，从而有效提升DCS系统更新改造设计的成功率。

4.更新改造后期检测过程中需要注意的问题

在完成DCS系统的更新改造设计之后，在正式对其进行投入使用之前，需要对其进行必要的检测。首先在完成DCS系统更新改造设计后，需要对实际运行中的各个功能进行检验，其次，要对新旧系统的性能进行对比，并对其进行必要的维护和整改，最后，DCS系统的更新改造设计是一个循环的过程，需要设计人员保持对新型技术的关注，例如，和利时公司为了系统更加完善，在吸取公司系统传统优势的基础上，创造性的推出功能强大的MACSV654控制系统，该系统有效的促进自动化行业中小型以及大型化工装置DCS更新改造，为不断的推动控制系统的完善做出积极的贡献。

结束语：我们必须要意识到，对于DCS系统的更新改造设计对于石油化工产业的发展是非常重要的，它必将成为石油化工产业发展过程中的好助手。

参考文献：

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