在化工生产中，基本过程控制系统、安全仪表系统、GDS系统以及防雷防静电系统构成了化工控制系统的基石，旨在通过自动控制减少人员操作，降低误操作风险，提高控制效率，确保产品质量稳定。DCS系统作为核心，包含控制站、操作站和现场设备，强调了冗余配置的重要性以保障系统可靠性。讨论了西门子PLC在化工企业中的应用，并分析了选择不同控制系统需考虑的因素。工业自动化面临硬件选择不当、控制程序参数设置不准确等挑战，提出了优化维护和增强自动化水平的策略。对于固体加料，自动化取决于物料特性和加料量，高危工艺安全和成本效益考虑影响了自动化实施。DCS系统在保障生产安全方面至关重要，强调了现场传感器和自控阀配置对系统效能的影响。在化工生产中，重视安全措施，如液氯和氟化氢的导管设计与尾气吸收塔的监控，以及防雷防静电系统的实施，确保生产安全。最后，强调了安全仪表系统设计符合要求的重要性，以及对控制室和机柜间整改的需求，确保满足抗爆、防火间距和设计规范，以提升整体工艺安全水平。  

   内容要点

化工控制系统主要包含哪四大系统？  

发化工控制系统主要包括四个部分：基本过程控制系统、安全仪表系统、GDS系统（可燃气体检测报警系统）以及防雷防静电系统。今天我们将主要讲解前三个系统，并简述控制室的相关内容。  

自动控制在化工企业中的具体应用和目的是什么？  

在化工企业中，自动控制是指在没有人员直接参与的情况下，利用装置自动控制设备使被控对象或运动按照预定规律运行。自动控制的目的是三个方面：一是减少人员的操作，将人员从危险和繁琐的劳动中解放出来；二是降低人员误操作的风险，提高控制效率；三是保证产品质量稳定。  

DCS（分散式控制系统）的基本构成和功能是什么？  

DCS系统的构成包括三站一线，其中一线代表通信总线，三站分别是控制站、操作站以及工程实践站。控制站负责接收现场传感器的数据并通过模拟量、数字量模块连接到阀门、电机等控制对象；操作站则作为上位机，显示成套机组控制系统的主要参数。DCS系统需满足特定规范要求，例如20573，以确保分散式控制系统工程设计符合要求。  

DCS系统与PLC系统在化工企业中的应用情况如何？  

化工企业可以使用PLC系统作为基本过程控制系统，只要其硬件配置符合20573和化工企业P2系统设计规范。例如，采用冗余配置的西门子S7-400H型或S7-1500型PLC，可靠性高且成本相对较高，适用于部分危险性较低的小型化工企业。  

DCS系统存在的常见问题及原因分析有哪些？  

DCS系统存在的主要问题是硬件配置不合理导致测不准、控不准，具体原因包括原厂仪表和控制阀选型不合理，如量程选择不合适、测量原理不匹配等。此外，程序设计上的问题也是主要原因，如PID调节参数选取不优导致超调量过大。另外，仪表气源压力不稳、定期校验未到位以及干扰因素（如强磁场）等也会严重影响DCS系统的稳定性和准确性。  

在化工企业中，自动化系统与人工操作的比例是如何分配的？  

在新建企业中，自动化公司通常提供基础的程序来确保设备运行，但大量的参数调整和调节回路工作仍需企业的仪表人员完成。在大企业中，自动化配置较为完善，但在反应器装置前后的一些装置，如混料釜等，可能还存在部分参数监控和少量调解回路仍依赖人工操作的情况。因此，未来自动化审查范围可能会扩大，对于自动化程度较低的部分将进行具体问题具体分析。  

五大高危工艺全流程自动化的要求是什么？  

五大高危工艺的全流程自动化是必须实现的目标。例如氯化石蜡等生产流程中，个别细节可能还未完全实现自动化。此外，对于部分非重点监管的危险工艺，其自动化配置可以适当降低，但也要视具体情况而定。尽管如此，化工行业的自动化程度相较于其他行业仍较为落后，因此具体问题具体分析，确保高危工艺实现全流程自动化。  

包装自动化在化工企业中的应用情况如何？  

包装自动化在化工企业中发展迅速，尤其是从产品出来到包装再到成品装箱的生产线，通过自动化机械手、输送带等实现高效包装。然而，对于量小的企业，由于成本较高，包装自动化实施起来可能存在困难。不过，包装自动化是趋势，可以减少人工成本，提高效率。  

DCS系统的连锁调解回路在化工生产中的作用是什么？  

DCS系统中的连锁调解回路至关重要，它是保障安全生产的重要保护层。在DCS系统中，传感器和自控阀装设到位，通过调解回路实现自动化控制，替代了人工操作。如果摘除连锁调节回路，将增加人员暴露风险，因为一旦误操作，可能导致事故发生。因此，即使有预案和应急预案，也不能长时间摘除连锁调节回路，必须有主管或高级管理人员签字批准，并具备应急预案。  

在化工企业中，控制系统管理方面需要关注哪些要点？  

控制系统管理方面首先需要检查是否有完善的DCS调节回路投入与切除管理制度，并确保重要回路需上级部门签发才能切除。其次，要查看作业票制度，确认基本过程控制系统是否按照规定进行操作。最后，要关注控制系统的检维修制度，因为控制系统像人一样会有生病的时候，需要有维修记录和管理制度。  

如何合理设计控制室内参数报警的分级制度？  

控制室内参数报警应制定分级制度，将危险程度不同的信号用不同颜色的灯进行区分，如红灯代表高风险，黄灯代表中风险，以此引起相关人员的注意。这样的制度对于提高安全管理水平很有必要，但在实际应用中需要根据具体情况进行修订和完善。  

早期控制系统设计存在哪些不合理之处？  

早期控制系统设计时，由于成本较高，可能存在进口阀门使用较少的问题。例如，在皂基设计中，若采用单个水池阀而非连锁阀，可能导致控制系统无法有效控制，且CC系统（独立控制回路）若与DCS系统（分布式控制系统）共用，会违反规定，现在已不允许这样设计。此外，现场操作人员直接手动操作阀门，这违背了自动化要求，不符合13年提升行动方案中关于化工装置自动化投入设计的要求。  

对于有毒介质和重大危险源，在阀门配置上有何重要性？  

对于有毒介质和重大危险源，现场配置阀门的安全性和自动化程度至关重要。如果配置不合理，如在涉及有毒介质的一级重大危险源中未增设阀门，可能会导致事故发生时操作人员无法及时有效应对，存在安全隐患。因此，现场阀门配置需要根据危险程度和自动化要求进行合理设计和增加。  

对于倒灌问题，应该如何设计液氯、氟化氢等罐区的导管？  

在设计液氯、氟化氢等罐区的导管时，应避免依赖压力导管进行紧急排放，因为当故障发生时，仅依靠压力可能无法有效导出液体。建议采用泵作为导管的一部分，确保在事故状态下能够快速、安全且干净地将液体导入应急罐或其他安全设备中，防止因压力不平衡导致事故恶化。  

为何要重视尾气吸收塔工序的DCS监控？  

重视尾气吸收塔工序的DCS监控是因为该工序作为安全设施，直接关系到全流程自动化实现以及化工装置的安全运行。如果不进行有效监控，可能导致反应釜压力升高、氯气和氯化氢泄露，进而造成现场人员中毒等严重后果。因此，尾气吸收系统特别是其总管上的压力监控至关重要，应实现报警甚至连锁控制，确保在故障发生时能够及时采取措施避免事故的发生。  

仪表气源和电源在安全生产中的重要性是什么？  

仪表气源和电源在安全生产中至关重要，它们分别相当于人的呼吸系统和供电系统。如果仪表气源中断，企业运行会瘫痪；同样，仪表电源的不间断供电对于保证生产系统的稳定运行也是必不可少的。特别是在具有爆炸危险性的场所，仪表电源需满足一级负荷中的特别重要负荷要求，但实际达标情况难以保证。  

控制系统选型需要注意哪些问题？  

控制系统选型时，特别指出有些小企业使用一套DCS系统管理多条生产线并不合理，因为不同生产线的大修期间可能会导致控制系统信号交叉影响，建议采用独立的控制站以确保各个系统的独立性和维护便利性。  

防雷防静电系统在控制系统中的作用及注意事项有哪些？控制系统分为哪几大类？  

防雷防静电系统对于控制系统至关重要，它既关乎安全，也影响信号传输的准确性。接地是消除干扰的有效方式之一，但需要注意的是过多的接地可能形成电流回路，反而造成不利影响。因此，在设计中要科学合理地进行接地配置。控制系统主要分为四大类，其中有一类为防雷防静电系统，该系统对于消除信号干扰、保障控制系统稳定运行具有重要作用。  

GDS系统审查的重点是什么？  

GDS系统是审查的重要内容之一，需要确保其正常运行并对关键工艺参数进行实时监控，防止事故的发生。  

CC系统与ECS系统有何区别？  

CC系统（安全仪表系统）是动态的，负责实时报警和调节控制；而ECS系统则是静态的，主要用于在异常情况下起作用，类似于看家狗，只有在有异常时才会“扑上去”。两者分工明确，CC系统独立于ECS系统。  

当前国内CC系统认证的情况如何？  

国内已有多家企业（如合力士）获得了CC系统的认证，按照标准21109和50770执行，并且使用了经过TUV认证的控制器（如S7-400FH型）。随着行业规范的修订，对共用系统的要求更为严格，现在禁止共用系统以确保系统的安全性和可靠性。  

为什么需要重视波分析和子波分析？  

波分析和子波分析是识别和评估工艺装置风险的重要手段，通过全流程分析能够发现潜在的风险并据此制定合适的CC系统配置等级。这些分析不能走过场，需要确保深度细致，以便提高工艺装置的质量和安全性。  

在控制系统检查中，有哪些关键步骤和注意事项？  

在控制系统检查时，首先要检查企业的管理制度是否完善，包括是否有作业票、维修管理制度以及应急处置措施等。其次，需查看系统的硬件配置、软件编制情况以及连锁可靠性，确认是否有设计缺陷、硬件配置不到位、软件编制不充分、连锁可靠性差等问题。此外，还需要关注是否有合格的仪表专业人员以及控制系统故障时的应急处置措施。  

报警系统检查中应关注哪些方面？  

报警系统检查主要包括按照GB 50493标准检查可燃有毒气体报警设施是否投入使用，同时检查长时间报警记录及报警处置情况。对于探头误报的问题，要检查其线缆连接情况，并要求操作人员能及时调取过去几天的报警记录以核实报警情况，确保具有可追溯性。同时，报警控制器的操作记录也需查看，确保报警发生后相关人员能及时调出相关数据。  

如何确保控制室及机柜间的设计规范符合要求？  

控制室的设计需满足现行的设计规范和防火间距要求，以确保抗爆性能符合要求。对于控制室内的机柜间，要检查其是否满足防风、防沙、防寒等环境要求，并对照5079规范，根据冲击波强度和作用时间确定所需的结构类型。此外，仪表气源和仪表电源的标准规范也非常重要，仪表气源应远传到控制室，压力低时至少报警，必要时连锁停车；仪表电源需满足安全连锁控制的供电要求，仪表气源必须有备用气源，确保系统的稳定性和可靠性。