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摘 要：在时代更迭，科学技术迅速发展的今天，自动化生产模式带动我国整个生产板块的快速发展，聚丙烯生产态势亦发生翻天覆地的变化。DCS控制系统作为一种集参数调整、故障报警、实时显示以及状态监督等功能于一身的工作系统，从实际应用效果来看，不仅使得产品质量不断提高，且在某种程度上有效推动聚丙烯生产企业收入和净利润的高速增长，有利于企业经营利润最大化目标的实现。因此，充分发挥DCS控制系统在聚丙烯生产中的主导作用，企业需结合自身发展需要，加大对重大研发项目的支持力度，为聚丙烯生产企业未来健康可持续发展提供强有力的技术保障。
关键词：DCS自动控制系统；聚丙烯；应用
中图分类号：TQ325.14 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0293-01
1 分布式控制系统（DCS）的内涵及应用优势
1.1 DCS控制系统的内涵
DCS控制系统（又称“分散控制系统”或者“4C”技术）的运行原理主要是通过利用多台计算机设备，对不同生产过程中的多个控制回路进行具体化控制，并且在整个运行控制过程中，可随时对其中相关数据信息进行有效收集，是一種既具有集中管理功效，同时兼顾集中控制作用的自动控制系统。此外，该系统在行业内又被成为“4C”技术，即包括计算机技术、通信技术、控制技术以及显示技术等四种技术在内的技术形式，并且具有高可靠性、开放性、灵活性、协调性以及易维护等特点，近年来在各行各业的生产运营中得到了普遍应用。
1.2 在聚丙烯生产企业中的应用优势
1.2.1 开放性较强
从整体板块结构设计来看，DCS控制技术率先引用了开放式、标准化、模块化的系统设计方案，而独立运行于系统内部的计算机可凭借以太网的支持进行网络通讯。设计中的模块化及标准化特点赋予了DCS系统较强的开放性，极大的便利了各子系统的有效接入，且能够与生产实际需求相结合，随时从系统网络中卸载退出，对子系统和计算机的干扰性较小，有助于其实际效应最大限度的发挥。
1.2.2 可靠性较强
与其他控制系统不同，DCS控制系统具体功能的实现，分布于不同计算机之间，在整体结构设计上体现出显著的容错性，如果其中一台计算机受外界干扰停止运行，对其他系统功能无直接影响。此外，系统内各个计算机所承担任务从内容上来看相对较为单一，可以实现“一机一责”的功能需求，也在一定程度上提高了各计算机的可靠性。
1.2.3 安装维护操作简单
在聚丙烯生产领域，主要使用的物料有丙烯、乙烯、一氧化碳、氢气等，一旦发生泄漏极易发生火灾爆炸，并且部分物料如丙烯等液化储存，受热体积膨大而且容器内压力随温度升高成比例迅速上升，若缺乏实时监督管理或者擅自加热，极易引起设备被严重破坏，给企业经济效益造成负面影响，甚至因生产安全事故给现场生产人员生命财产安全造成重大损失。传统控制系统在信号传输过程中，一旦受到外界因素的干扰，便可能引发数据丢失等现象，无法在第一时间排除或者修复设备故障，且故障原因和故障所在部位难以查找，在严重影响生产进度的情况下，也积累了大量隐形安全隐患。而DCS控制系统在聚丙烯生产中的应用，利用数字化、信息化、实时性等功能将数据通过信息传输平台实现信息共享，为设备故障判定提供了大量真实、有效的参考依据，深入故障内部，有效解决突出故障问题，为聚丙烯生产企业的整体运行效率及质量提供了有效保障。
2 DCS自动控制系统在聚丙烯生产企业中的应用
2.1 聚丙烯装置设备组成
从整体结构组成来看，气相法设备具有结构、流程简单的特点，其中其主导作用的设备主要包括以下几种：首次聚合装置、进一步聚合装置、原料循环设备、搅拌装置、辅助装置、催化体输入装置、粉料进料装置、干燥装置、挤压成型装置以及烯料深加工装置等等，每一个设备在具体应用过程中，都对其他设备的运行具有推进左右，各设备之间基本达成相辅相成的运行模式。
2.2 环管反应器氢气和丙烯控制
通常情况下，聚丙烯生产过程中产生聚合反应时，常伴随有较小密度的氢气，且在实际进料过程气体密度的不断变换，无形中增加了对氢气以及丙烯流量的控制要求，对于这一要求的升高，可以控制反应器的密度为主要参考依据，通过对其密度变化规律的不断总结，从而更有效的对流量进行全方位的掌控，促使流量对密度的及时反馈，进而从根本上达到最终控制目标。
2.3 聚丙烯安全联锁系统
在DCS控制系统的实际运行过程中，对相关安全控制系统具有较强的依赖性，而一旦对聚丙烯生产中某些关键部位管理控制不当，如，单体的回收、干燥汽蒸或者丙烯储存等等环节，将引发恶性爆炸事件。因而，应在DCS相对独立的控制系统中设置聚丙烯安全联锁功能，PLC与DCS技术纯熟，通信性能稳定，聚丙烯装置是利用DCS为主要设备，PLC为次要设备，系统设定MODBUS为主站的网络协议，通过这个协议实现主站和副站的数据交换，副站之间不可进行数据交换，最终达到DCS控制整体过程，PLC来实现安全联锁功能。
2.4 蒸汽流量补偿控制
在设计压力补偿方法、测量蒸汽流量以及蒸汽温度过程中，所采用的计算方式以装置中的氮气和乙烯为主要介质，并且整个计算过程的实现可完全依靠系统中的TPFCL功能。相对于DCS控制系统中的计算方式，传统计算公式过于复杂，无法对蒸汽所产生流量、温度以及压力等进行更加精确的计算，需从通过添加TPFCL功能模块，方可实现精准计算。
3 结束语
综上所述，工业生产自动化水平的高低，是反映国家工业现代化程度的重要标志，在当前社会发展与科学技术进入日新月异的背景下，DCS控制系统在国内应用规模得到快速扩张。聚丙烯作为国家各大民生产业的基础原材料，为进一步缩小国内市场与国外聚丙烯加工生产水平，稳定聚丙烯企业产生生产质量，需从生产工艺角度出发，不断引进现代化生产技术设备，如DCS控制系统，该系统在聚丙烯生产企业的广泛应用已成为提高企业经济效益的必由之路。
参考文献
[1]田华阁，卢永琴，张云伟.聚丙烯装置产品质量软测量技术研究[D].中国石油大学，2014，16（22）：347～349.
[2]陈智刚，杨慧林，张 伟.聚丙烁增初改进技术综述[M].华北工学院学报，2013，11（05）：242～246.
[3]王常力，罗 安.分布式控制系统（DCS）设计与应用实例[M].北京：电子工业出版社，2016，08（22）：451～453.
收稿日期：2018-5-17
关键词：DCS自动控制系统；聚丙烯；应用
中图分类号：TQ325.14 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0293-01
1 分布式控制系统（DCS）的内涵及应用优势
1.1 DCS控制系统的内涵
DCS控制系统（又称“分散控制系统”或者“4C”技术）的运行原理主要是通过利用多台计算机设备，对不同生产过程中的多个控制回路进行具体化控制，并且在整个运行控制过程中，可随时对其中相关数据信息进行有效收集，是一種既具有集中管理功效，同时兼顾集中控制作用的自动控制系统。此外，该系统在行业内又被成为“4C”技术，即包括计算机技术、通信技术、控制技术以及显示技术等四种技术在内的技术形式，并且具有高可靠性、开放性、灵活性、协调性以及易维护等特点，近年来在各行各业的生产运营中得到了普遍应用。
1.2 在聚丙烯生产企业中的应用优势
1.2.1 开放性较强
从整体板块结构设计来看，DCS控制技术率先引用了开放式、标准化、模块化的系统设计方案，而独立运行于系统内部的计算机可凭借以太网的支持进行网络通讯。设计中的模块化及标准化特点赋予了DCS系统较强的开放性，极大的便利了各子系统的有效接入，且能够与生产实际需求相结合，随时从系统网络中卸载退出，对子系统和计算机的干扰性较小，有助于其实际效应最大限度的发挥。
1.2.2 可靠性较强
与其他控制系统不同，DCS控制系统具体功能的实现，分布于不同计算机之间，在整体结构设计上体现出显著的容错性，如果其中一台计算机受外界干扰停止运行，对其他系统功能无直接影响。此外，系统内各个计算机所承担任务从内容上来看相对较为单一，可以实现“一机一责”的功能需求，也在一定程度上提高了各计算机的可靠性。
1.2.3 安装维护操作简单
在聚丙烯生产领域，主要使用的物料有丙烯、乙烯、一氧化碳、氢气等，一旦发生泄漏极易发生火灾爆炸，并且部分物料如丙烯等液化储存，受热体积膨大而且容器内压力随温度升高成比例迅速上升，若缺乏实时监督管理或者擅自加热，极易引起设备被严重破坏，给企业经济效益造成负面影响，甚至因生产安全事故给现场生产人员生命财产安全造成重大损失。传统控制系统在信号传输过程中，一旦受到外界因素的干扰，便可能引发数据丢失等现象，无法在第一时间排除或者修复设备故障，且故障原因和故障所在部位难以查找，在严重影响生产进度的情况下，也积累了大量隐形安全隐患。而DCS控制系统在聚丙烯生产中的应用，利用数字化、信息化、实时性等功能将数据通过信息传输平台实现信息共享，为设备故障判定提供了大量真实、有效的参考依据，深入故障内部，有效解决突出故障问题，为聚丙烯生产企业的整体运行效率及质量提供了有效保障。
2 DCS自动控制系统在聚丙烯生产企业中的应用
2.1 聚丙烯装置设备组成
从整体结构组成来看，气相法设备具有结构、流程简单的特点，其中其主导作用的设备主要包括以下几种：首次聚合装置、进一步聚合装置、原料循环设备、搅拌装置、辅助装置、催化体输入装置、粉料进料装置、干燥装置、挤压成型装置以及烯料深加工装置等等，每一个设备在具体应用过程中，都对其他设备的运行具有推进左右，各设备之间基本达成相辅相成的运行模式。
2.2 环管反应器氢气和丙烯控制
通常情况下，聚丙烯生产过程中产生聚合反应时，常伴随有较小密度的氢气，且在实际进料过程气体密度的不断变换，无形中增加了对氢气以及丙烯流量的控制要求，对于这一要求的升高，可以控制反应器的密度为主要参考依据，通过对其密度变化规律的不断总结，从而更有效的对流量进行全方位的掌控，促使流量对密度的及时反馈，进而从根本上达到最终控制目标。
2.3 聚丙烯安全联锁系统
在DCS控制系统的实际运行过程中，对相关安全控制系统具有较强的依赖性，而一旦对聚丙烯生产中某些关键部位管理控制不当，如，单体的回收、干燥汽蒸或者丙烯储存等等环节，将引发恶性爆炸事件。因而，应在DCS相对独立的控制系统中设置聚丙烯安全联锁功能，PLC与DCS技术纯熟，通信性能稳定，聚丙烯装置是利用DCS为主要设备，PLC为次要设备，系统设定MODBUS为主站的网络协议，通过这个协议实现主站和副站的数据交换，副站之间不可进行数据交换，最终达到DCS控制整体过程，PLC来实现安全联锁功能。
2.4 蒸汽流量补偿控制
在设计压力补偿方法、测量蒸汽流量以及蒸汽温度过程中，所采用的计算方式以装置中的氮气和乙烯为主要介质，并且整个计算过程的实现可完全依靠系统中的TPFCL功能。相对于DCS控制系统中的计算方式，传统计算公式过于复杂，无法对蒸汽所产生流量、温度以及压力等进行更加精确的计算，需从通过添加TPFCL功能模块，方可实现精准计算。
3 结束语
综上所述，工业生产自动化水平的高低，是反映国家工业现代化程度的重要标志，在当前社会发展与科学技术进入日新月异的背景下，DCS控制系统在国内应用规模得到快速扩张。聚丙烯作为国家各大民生产业的基础原材料，为进一步缩小国内市场与国外聚丙烯加工生产水平，稳定聚丙烯企业产生生产质量，需从生产工艺角度出发，不断引进现代化生产技术设备，如DCS控制系统，该系统在聚丙烯生产企业的广泛应用已成为提高企业经济效益的必由之路。
参考文献
[1]田华阁，卢永琴，张云伟.聚丙烯装置产品质量软测量技术研究[D].中国石油大学，2014，16（22）：347～349.
[2]陈智刚，杨慧林，张 伟.聚丙烁增初改进技术综述[M].华北工学院学报，2013，11（05）：242～246.
[3]王常力，罗 安.分布式控制系统（DCS）设计与应用实例[M].北京：电子工业出版社，2016，08（22）：451～453.
收稿日期：2018-5-17