引言
当前随着我国科学技术的不断进步，化工行业过程控制的技术也越来越完善，在化工过程控制中应用DCS技术可以提升系统的优良性，保证在化工生产过程中，不会出现质量事故，提升了化工过程控制中的自动化控制程度，提高了系统的运行效率。
一、DCS技术的简介
1、DCS技术的含义
分散控制系统就是DCS，通俗来说，就是以计算机技术作为基本的理论，将数据传输等技术作为发展的方式，以此来保障自动化控制能够不断的提升工作效率的一种计算机控制系统.对于化工企业来说，在对化工过程进行控制的时候，充分的应用DCS技术，可以将DCS技术的优势作用进行充分的发挥，保障化工过程操作的集中，而且也可以实现管理的分散。最近几年以来，随着科学技术的不断进步和发展，同过去相比，DCS技术也获得了逐步的完善和成熟，操作人员对DCS技术的掌握情况也变得越来越熟练，因此，DCS技术在社会各界都取得了一定的认可和支持，逐步发展成了化工过程控制中的核心组成部分。（DCS系统原理见下图）
2、特点
DCS控制技术是现代科学技术发展的产物，该项技术将计算机等先进的网络技术充分结合在一起，采用中心控制以及分层控制的原则，将各个控制点有机的结合在一起。而同时，各个控制点也有着数据以及信息的流通，它们可以不断地交换着各自的监控数据，从而计算出最佳的最合适的投放量。DCS技术作为现代科学技术发展的产物，因此它也有着它所独特的优点。
（1）稳定性以及可靠性
DCS技术相对于以往的人力控制技术来说，可靠性无疑是其中的一个亮点。在计算机运行过程中，计算机的工作运行相对于人力来说，则是更加的稳定以及可靠。它所监控到的危险以及投放比，则比人工所计算的准确率要提高很多。我国的计算机网络系统在近些年已经得到了非常好的发展，计算机系统也在不断地更新着，也具有了更加稳定的性能。而化学工业生产采用计算机来实行监控和管理，则会在很大程度上保证了化学工业生产的运行稳定性。而此外，DCS控制技术还具有开放性这一优点，在监测的过程中，不同于以往的单台计算机单台数据的性能，而是在监测过程中可以实现不同监控点的监测数据流通。
（2）扩展灵活
DCS系统所包含的内容通常情况下采用的结构为积木式结构，该结构所具有最明显的优点在于兼容性较好，同时还可以根据实际情况完成不同系统的配置工作，为未来系统的扩展提供便捷。另外，DCS系统所包含的控制、运算、输入和输出功能块，都可以根据化工工程不同的流程加以改变，通过组合的方式，构成简单或复杂的控制系统，便于对控制方案的修改。
（3）具有继承性
随着科技的进步，DCS系统的更新速度也变得越来越快，相应的，新硬件与新程序不断涌现，因此，DCS系统如果想要降低相关设备的淘汰率，避免企业遭受不必要的经济损失，必然需要具有继承性。DCS系统所具有的继承性，主要体现在软件和硬件方面，例如所采用操作系统、网络管理和数据库等软件的先进性等，以及所采用计算机、人机接口和通信网络等硬件的先进性。一般来说，想要判断某一系统是否具有继承性，最直观的体现在与其所对应新老系统之间能否兼容，只有保证系统所开展一系列更新换代的工作，均可以将原有系统作为基础，才能保证用户所获利益的增加。
二、DCS技术在化工过程控制中的应用
1、控制反应器的反应温度
作为化工工程的核心所在，对反应器的温度进行控制，对产品质量产生的影响是非常直观的，另外，控制反应器还代表着控制化工工程生产过程的安全。通过大量的实践可以发现，如果无法在化工生产的过程中，及时将反应器内部由于化学反应而出现的热量进行排出，就会导致反应器内部所具有的热量越来越多，最终达到相关人员难以对其进行控制的地步。对导致热量产生的关键因素进行分析和归纳不难看出，反应器中所流入化工材料的流量是需要相关人员重点关注的部分，也就是说，想要最大限度保证对反应器内部反应温度的增加进行控制，首先需要保证材料流入比例的稳定性，只有这样才能保证温度的稳定。对反应器温度进行控制的过程，共分为以下几个阶段：第一阶段，升温升压的阶段；第二阶段，过渡的阶段；第三阶段，恒温恒压的阶段。上文所提及的三个阶段之中，最重要同时也是最难控制的阶段为第三阶段——恒温恒压的阶段。通过调查可以发现，应用于化工工程之中的反应器，普遍具有体积较大的特点，这也在一定程度上导致了该类反应器的传热效果相对较差，因此，在对其进行温度测量的过程中，想要保证所获得温度与反应器内部温度的完全吻合，是较为困难的。针对这一现象，相关人们常用的解决方法为对DCS技术加以应用，通过DCS技术对温度测量所应用仪器进行控制，这样做能够最大限度上对反应器所具有的传热效果较差这一不足加以弥补，保证所测量温度的精确程度。如果反应器内部正处于升温的状态下，那么DCS技术可以通过对分散系统进行控制的方式，保证温度上升速率的稳定性。如果反应器内部温度的上升速率过慢或过快，那么分散系统可以对控制反应温度的程序进行切除，此时，相关人员就可以对温度上升速率进行人工调节，保证其科学性。
2、构造液位串级控制系统
在使用DCS技术对化工过程进行控制的过程中，能够通过以下两个方面了解其能够构造液位串级控制系统。第一，在使用设备的过程中，由于设备中塔底的出料量能够决定设备运行的稳定性，进而在实际的运行过程中，可以通过构造液位串级控制系统的方式保障其能够合理运行，例如：在使用这一系统运行的过程中，系统中的回路能够排除系统中的压力，进而保障系统能够合理运行。另外，由于系统在运行的过程中，具有一定的物理量变化，容易对系统造成一定的影响，为了能够保障设备的稳定运行，需要将其中的压力进行排放，继而节省了人力物力资源。第二，由于运行系统中前一个塔的出料量，为后一个塔的进料量，为了能够保障各个塔之间运行的稳定性，需要在其中应用DCS技术，使系统中能够稳定运行。
3、连锁控制
在使用DCS技术对化工过程进行控制的过程中，能够通过以下两个方面连锁控制化工运行系统。第一，在使用传统设备对化工系统紧急性运行管理的过程中，其难以对物料的用量进行合理控制，为了改变这一现象需要在系统中应用DCS技术，使其能够对系统进行连锁控制，例如：当系统在运行的过程中，具有一定危险性的过程中，系统可以自动对阀门进行关闭，进而使系统运行更加具有稳定性。第二，当系统在运行的过程中，管理人员可以使用计算机设备对系统发出简单的指令，保障系统的合理运行，另外，在这一过程中，由于化工系统具有一定的稳定性与敏捷性，其能够在技术人员对其精管理之外，具有自动保护的能力。当然，上文所提及的种种行为，都需要计算机通过智能计算的方式加以决定，这也在一定程度上说明了其所具有的实时性和科学性，连锁控制可以在相关人员对保护措施进行采取前，自行完成对化工工程系统的保护工作，从而实现对物质和劳动力的节约。
4、提高自控能力
在使用DCS技术对化工过程进行控制的过程中，能够通过以下两个方面提高自控能力。第一，在使用传统的运行系统进行管理的过程中，由于其难以控制系统中的稳定性，进而难以将系统中的气体进行排放，当管理人员又没有对其进行合理管理的过程中，设备中的系统会受损，严重时会发生运行事故。为了改善这一问题，可以在系统中应用DCS技术，使系统中能够具有自动化，并减少人工控制对设备的影响，当管理人员没有对其进行维护的过程中，其能够对系统的运用系统进行控制。第二，在使用DCS技术时，由于其能够将系统中的回路进行合理控制，将其中的参数进行合理调整，防止由于系统震荡造成的蒸汽压力扰动，实现控制系统风机转速的目标。
5、在液位的自动化控制中的应用
在化学工业生产中，液位的高低对于化学反应的速率以及反应的产率影响很大，所以液位的控制环节对于化学工业生产也具有很大的影响。在传统的化学生产工业中对于反应塔的液位控制还是十分的落后，也很浪费人力和物力。而使用DCS控制技术则将会在很大程度上解决这一问题，利用计算机网络技术对于反应塔液位来进行实时的监控，一旦液位高度出现问题，则可以通过设置立刻改变反应塔的反应物流速變化，这样不仅大大的节省了人力资源和物力资源，也在很大程度上保证了化学工业生产的产率。
结语
综上所述，传统化工企业使用的过程控制系统运行稳定性不高，很容易在生产运行中出现质量事故，不利于企业的稳定发展，为了提升化工控制系统的自动化程度，需要优化过程控制系统，在系统中引入DCS技术，提升系统的稳定性和运行效率，保证化工产品的质量，促进化工行业的长远发展。
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论文作者:王志凯
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
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