PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术

PVC聚合反应采用 DCS自动化控制生产新技术

刘莹莹

德州实华化工有限公司 山东省德州市 253000

摘要：在工程领域的设计中，由于PVC聚合反应时的温度控制关系着工程设计的效果与质量，因此,为了更好地保证产品质量，DCS自动化控制技术已在PVC生产中得到应用，取得了良好的效果，对于化工行业的进一步发展具有十分重要的意义。

关键词：PVC聚合反应；工业自动化；DCS系统；控制

一、工业自动控制DCS系统概述

DCS控制系统即是计算机分散控制系统，在现代工业加工与生产中都得到广泛应用。工业自动控制DCS系统的应用，可以实现传统工业加工技术单一化向系统化发展，DCS系统的应用将计算机控制系统、网络传输系统以及多媒体技术连接为一个整体，满足了现代工业生产技术全面性探索的发展技术需求。为了充分发挥工业自动控制DCS系统的应用优势，需要科学合理的进行日常维护。

二、DCS控制系统在聚合工艺流程中配合使用的益处

　　1.便于企业实时监控生产过程

　　聚合生产过程中更多地需要通过实时生产数据来对工艺参数或者生产过程进行调整与优化，确保生产地平稳进行。信息管理系统与自动化控制系统（DCS）在聚合工艺流程中的配合应用完成了不同生产线、不同生产工艺过程中实时数据的集成，有利于管理人员对生产过程进行实时监控及各部分数据的对比分析。

　　2.实现了生产管理层与执行层之间的信息沟通

生产管理层与执行层的信息脱节问题影响着生产与管理水平的提高。自动化控制系统（DCS）在聚合工艺流程中的应用，聚合DCS画面、指标实时传输到远程桌面，管理层及时掌握聚合反应情况和生产排号，有利于执行层及时准确地掌握生产管理层的生产导向与指令，对工艺状况、设备状况进行调整，对生产制约因素进行分析与解决，及时的将异常指标传达到执行人，提高了执行效率与效果，通过这种平台增强了相互间的信息沟通，使操作人员及时改进产品质量，提高产能，减少能源消耗。

3.操作更加便捷

相比较传统的自动化技术，DCS控制技术的优势非常明显，聚合进料反应出料等阶段都可以实现自动化控制。生产过程中应用DCS控制技术，还能更好的将指标偏移进行报警。本企业聚合工序用的日本横河DCS系统CENTUM VP为例，该系统把指标设定后能够进行自动控制，比如循环水流量与釜温串及控制，实现恒温反应。CAMS中文名称为综合报警管理系统，由横河公司开发并与CENTUM VP集成，将报警进行分级，DCS报警进行合理分级，抑制干扰报警，对报警信息进行过滤、分类等，帮助操作人员集中注意力处理重要报警，使得DCS控制更加安全可靠。计算机与DCS控制技术存在非常紧密的关系，实际在运行的时候，需要两者的相互配合，才能够确保整个生产的有序运转。DCS控制技术想要实现有序运行，主要是依靠计算机的支持，无论是采集数据信息还是对数据的传输，都需要通过计算机进行操作，这一在很大程度上减少了人工的费用，只需要一个员工就可以进行整个流程的操作。^[1]

4.精确化的生产

想要顺利应用DCS控制技术就必须要依靠计算机，实际在运行的时候，要通过计算机统一进行管理和生产。因为信息化时代的到来，计算机技术对我们的生产生活越来越重要，也有效促进了工业化时代的发展，使工业产品逐渐向着精确化的方向发展。在传统的手工生产当中，对于员工的专业能力技术是非常重要的，实际的生产过程中都是手动或是半自动的进行操作，所以员工的专业技术直接关系到生产的质量和效率。而在当前阶段，应用DCS控制技术就能够有效缓解上述的问题，具有非常高的精确性，使产品的生产质量生产效率得到最大程度的保障。

5.聚合釜安全连锁

聚合工艺属于属于危险化学品工艺，我公司采用横河先进DCS控制系统，实现了自动化密闭进出料、反应监控、紧急停车等功能，一旦出现聚合釜超温超压搅拌断电等情况，DCS发出报警紧急事故终止剂一键加入，终止反应。聚合回收氯乙烯气柜高度随着回收氯乙烯的进和出高度不断变化，当气柜高度达到80%时，DCS高报，当达到90%时DCS连锁聚合系统停车，进气柜阀门关闭。气柜高度15%时DCS低报，当达到8%时连锁压缩机全部调停。有效防止设备爆炸、人员伤亡等灾害事故发生。

三、DCS控制系统在聚合工艺流程中使用的功能

DCS控制系统在聚合工艺中的使用中发挥着重要的作用，其功能表现涵盖了：1.具有开放性网络结构、高可靠性、支持OPC开放标准、取得了ISO9000认证的；2.实用、实时、准确、全面的监测、控制功能；3.全面维修信息；4.实时和历史数据库；5.能进行稳态和动态控制；6.可自由组态各种显示；7.具有报警功能；8.能运用MS Office和VB（VC）软件的自由格式编程（进入数据库），做报表和任何其他应用；9.具有打印功能；10.提供计算工具；11.具有逻辑控制功能；12.支持用户建立图形画面和报表；13.提供管理信息系统的接口；14.能进行工程单位的修正；15.具有线性化功能；16.具有自整定功能；17.能与ESD系统、可燃气体/有毒气体检测报警系统、火灾报警系统、压缩机控制系统以及其它成套设备控制系统通信；18.满足装置正常、连续、无故障、最优化运行所必须的功能。

（1）DCS与成套通讯技术

DCS系统功能已不仅仅是完成控制和操作，在很大程度上还要整合其它各辅助系统的运行信息和生产数据，并将这些数据提供给操作人员和管理者。因此，DCS系统如何实现与第三方系统间通讯进行数据交换，越来越被更多的用户重视并广泛应用。DCS主要分为三大部分：带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口（HMI）。控制器I/O部件直接与生产过程相连，接收现场设备送来的信号；人机接口是操作人员与DCS相互交换信息的设备；通讯网络将控制器和人机接口联系起来，形成一个有机的整体。

（2）生产信息趋势图浏览功能

1.趋势图显示功能

趋势图显示就是通过系统对历史数据进行查询的功能，被查看的数据呈现出曲线趋势图的形态，配合时间轴形式进行展示，可以将一种或者几种工艺参数的趋势图添加在一起比较，分析工艺运行稳定时相关的参数，不稳定时异常的参数，趋势图显示功能有利于企业管理层和技术层对历史数据的追溯，从而找到操作失误的原因，进而提升操作人员的参数控制水平。

2.检索信息功能

系统中的数据非常多，用户需要正确、快速地查看需要的数据，这时就需要数据检索功能。通过对系统中当前值或者历史值的检索进行快速地查找。检索信息的方法包括：依据独立位号名称检索、依据工厂区域进行检索、依据信息种类进行检索、依据关键词进行检索等。

3.人性化的模块建立功能

在正常生产中各个工艺部分的数据较多，不同管理角色的人对数据的需求也有所不同，这时就可以应用生产信息管理系统建立适合自己需要的工艺流程数据显示界面，及时反馈数据信息并形成对应表格，此功能的实现是以DCS中的数据点为信息源，通过调用不同工艺部分的参数最后整合在一起，也是DCS系统的一种待开发的延伸性应用。

结语：

作为重点监管的危化工艺，安全生产运行是PVC生产面临的问题。DCS控制系统本身就有着自动化以及较高的安全系统等特点，DCS优化和管理工作需要仪表、工艺、电气、设备等多专业的配合，并且需要投入大量精力和时间去执行，也需要持续进行跟踪并不断改进优化。聚合生产作为循环性间歇式工艺，相应运行指标范围随着生产阶段的变化而变化，DCS对各种指标进行有效的甄别判断，大大提升了PVC生产过程中的安全性与自动化。

参考文献：

[1]王波.PVC生产过程DCS控制系统的安全性设计[D].浙江工业大学，2013.