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天然气仪表工程中的DCS系统应用研究

时间:2020-10-29 来源:科技与创新 本文字数:2045字
作者:李克丰 单位:辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司
    摘要:主要分析了煤制天然气仪表工程中DCS系统的有关概念, 并详细介绍了系统的结构, 然后再合理优化天然气仪表中的DCS系统应用的设计, 有效地提高了系统的稳定性和可靠性, 使天然气仪表工程中系统的运行更加稳定、安全。
   
    关键词:天然气,仪表工程,DCS系统,应用分析

仪表工程师职称论文
   
    在整个天然气运行过程中, 从开采到加工, 再到流通和消费阶段, 仪表工程都起着非常关键的作用。仪表工作能不能科学、正常地工作, 关系着仪表在实际工作中能不能及时读取有关数据, 并将相关数据有效地传送给控制系统。这对天然气仪表工程是非常重要的。
   
    1 DCS系统的认识和分析
   
    DCS系统是分布式控制系统的简称, 也可将其称为集散控制系统, 它是在原有的控制系统基础上发展而来的。从根本上来说, 这种控制系统是一种对过程的控制, 是能进行过程监控组合的多级计算机控制系统。在该系统中, 主要运用了计算机和通信技术、显示和控制技术。DCS控制系统的基本思想在于能够分散控制, 同时, 又便于集中控制和分级管理, 而且在配置方面和组态等方面是比较灵活和简便的。
   
    在天然气生产和加工的过程中, 各环节都不能离开仪表而工作。这是因为仪表具有一定的特殊功能, 其主要是示值比较准确, 在天然气的生产过程中具有比较高的经济价值, 在流通环节还有丰厚的利润。但是, 在现实环境中, 天然气的生产受较多因素的限制, 工作环境的恶劣等一些其他影响因素, 都会给正常施工造成一定的阻碍。因此, 仪表读值一般采用远距离的传输方式。在与天然气相关的领域中, 许多环节都会涉及到仪表的参数读取等问题, 运用该系统能够使相关判断和控制具有一定的稳定性。
   
    2 项目分析
   
    为了提高企业的事故应变能力, 某市煤制天然气股份有限公司装置了变压吸附制氢装置, 这种装置中的所有工作步骤都使用了DCS系统进行控制。该系统全部采用数字化管理, 技术比较先进, 系统稳定, 测量精度非常高。DCS系统还有自动监控管理和打印系统, 能够有效监控法门, 并作出故障诊断, 及时完成报表打印等工作。
   
    在运行方式上, 装置主要采用6-1-4/P方式作为控制程序, 同时, 还采用一套辅助控制程序。其工艺流程主要是吸附, 然后是压力调整、再生, 再进行压力调整、吸附等。如果这种程控阀出现故障, 可以运用手动的方式切换到辅助方式, 然后排除故障后再切换到主运行方式中。
   
    3 DCS系统的应用和优化措施分析
   
    当DCS系统处于施工状况下时, 一般需要配备I/O点数具, 并且要将余量保持在15%~20%上下, 能够使系统在扩容或通道出现损坏的情况下进行替换。但是, 在具体的应用中会遇到一些问题, 例如, 当I/O卡出现符合的、不同的分布状况或发生一些损害时, 需要及时替换通道。如果备用通道与I/O通道的距离比较远, 而且需要处理、加强或剪断信号时, 这会给工作带来较大的麻烦, 恢复时间也就会相应地延长。
   
    在优化过程中, 可以将备用通道点数均匀地分配给I/O卡。一般情况下, I/O卡的应用一般是8个通道配备一两个点, 而在16个通道的情况下, 配备在两三个点, 而对于32通道的相关I/O通道时, 一般配备五六个点。
   
    在DCS数据优化方案中, 一般是利用控制器来解读和控制冗长的服务器, 然后再从服务器上读取相关内容。不过, 这种方法一定存在漏洞, 主要是因为数据必须通过数据库来工作, 这对服务器来说负载是比较大的。一旦设备等方面出现故障, 就会中断DCS的通讯, 最终使操作设备监控失效。据有关统计显示, 某市天然气公司在2011-07—2014-07之间, 服务器的中断至少在10次以上, 而导致服务器中断的主要原因是DCS通讯出现了问题。在操作流程方面, 很多操作站的工艺参数没有变, 而控制指令却有失效的情况, 这给天然气仪表工程带来了许多的麻烦。因此, 在优化的过程中, DCS系统应运用点对点的方式来采集数据, 尽量减少数据采集的中间环节。
   
    DCS系统属于天然气仪表工程中的重点控制系统, DCS系统在未来的发展中具有更大的优势, 尤其是其超强的数据处理能力。运用这种数据信息, 采取挖掘和利用人工智能的方式, 在未来的DCS系统中会有更大的优势。运用这些技术, 可以利用计算机更好地处理仪表数据, 使这些数据为人服务, 从而做出科学的判断和决策。另外, 在此需要说明的是, 在DCS系统中, 这些应用技术有广泛的发展空间和应用空间。在人们利用数据的过程中, 加强对系统的优化和改进, 能够更好地为人们服务。特别是目前的工作中还存在一些问题, 所以, 需要不断改善和提高系统性能来提高服务质量。
   
    结束语
   
    综上所述, 在实际工作中, DCS系统具有较高的价值和作用, 在系统不断推广和应用的过程中, 其技术也在不断更新和发展, 相信在将来的天然气发展中, 它一定是一股重要的力量。在实际工作中, 工作人员要注意观察DCS系统的数据, 加强对工作中细节的分析, 使DCS系统能够更好地发挥作用, 不断改善自身的不足, 进一步推动我国天然气事业的发展。
   
    参考文献
    [1]高进, 郑民, 袁树海, 等.DCS/ESD在天然气净化厂的设计优化[J].石油与天然气化工, 2011, 40 (5) :539-542.  
    [2]秦琼.DCS系统在天然气仪表领域中的应用特征分析[J].硅谷, 2014 (4) :85.   
    [3]阎斌, 吕斌.浅谈液化天然气储罐仪表安装[J].甘肃科技, 2013, 29 (24) :19-20.
  原文出处:李克丰.天然气仪表工程中的DCS系统应用分析[J].科技与创新,2015(15):159.
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