不停車實現(xiàn)連續(xù)運行煉油化工裝置DCS控制系統(tǒng)擴容

毛云峰++楊艷宏++黃安康++張晨

摘 要：本文介紹了FOXBORO DCS系統(tǒng)在某廠國IV汽油產品質量升級改造過程中不停車情況下實現(xiàn)了擴容的技術方案，確保了煉油化工裝置生產的連續(xù)性，達到了同一套煉油化工裝置連續(xù)生產與產品質量升級同時進行而互不影響的效果。

關鍵詞：DCS擴容；不停車；現(xiàn)場總線；連續(xù)運行

概述：

近幾年某廠連續(xù)實施汽柴油產品質量升級改造項目，主要是在現(xiàn)運行的煉油化工裝置上實施技術改造和新增裝置單元。其中生產裝置“控制大腦”--DCS控制系統(tǒng)需要進行擴能改造，如何能夠確保新增裝置在不停車情況下實現(xiàn)DCS系統(tǒng)擴能改造已迫在眉睫，某廠2013年國IV汽油產品質量升級過程中，首次成功地將輕重C4分離裝置DCS控制系統(tǒng)在不停車情況下實施了擴能改造，本文詳盡介紹了在不停車情況下實現(xiàn)連續(xù)運行煉油化工裝置DCS擴能的技術方案。

一、擴容情況介紹：

某廠國IV汽油產品質量升級項目新建輕重C4分離單元需要并入生產運行中的氣體分餾主裝置中合為一體，新建單元設計新增信號類型、數(shù)量詳見表1，而氣體分餾主裝置與運行中的MTBE裝置聯(lián)合共用一對冗余CP60進行操作控制，因此本次DCS擴容改造必須在不停車情況下實現(xiàn)新增單元的控制系統(tǒng)并入合為一體。

原CP60控制器下掛52塊I/O卡件。本次新建輕重C4分離單元DCS擴容需新增13塊現(xiàn)場總線組件-FBM和一對通訊組件-FCM10E在兩塊組件地板上實現(xiàn)本次擴容，經過本次氣分裝置擴容增加4對+5塊共13塊現(xiàn)場總線組件FBM，共為61塊FBM，其負荷基本在50%左右。滿足國家標準對石油化工行業(yè)DCS系統(tǒng)控制器負荷上限不高于60%的要求。

二、技術方案：

FOXBORO I/A Series 系統(tǒng)遵循第五代現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System），由兩路Fieldbus總線Profibus A/B冗余運行，不停車實現(xiàn)連續(xù)運行裝置DCS控制系統(tǒng)擴能的方案就是利用DCS系統(tǒng)Profibus A/B總線短時間內（大約十幾秒鐘）單路非冗余運行時進行擴展并入完成擴容部分的連接。

首先技術實施前需要將本次DCS擴容所增加的各類卡件、底板、內部信號電纜、冗余A/B Profibus總線的一端連接等全部安裝完畢，并且保持在上電熱備狀態(tài)，上一級通訊卡需要拆除信號電阻終端等待連接冗余A/B Profibus總線的另一端。在工程師站進入系統(tǒng)監(jiān)視器，選中此次擴容的控制器，點擊設備信息組態(tài)按鈕（CONFIG INFO），選中冗余控制器中正在運行的控制器，點擊設備改變按鈕（EQUIP CHG），此時會出現(xiàn)三條信息 SELECT BUS A ONLY—僅使用A總線；SELECT BUS B ONLY—僅使用B總線；BUS AUTO SELECT—I/O總線自動切換；選擇第一條SELECT BUS A ONLY后，冗余A/B Profibus總線中只運行A Profibus總線，此時可以將擴展B Profibus總線連接安裝到上一級通訊卡，確認連接完成后，選擇第二條SELECT BUS B ONLY，此時可以返回設備監(jiān)視器查看擴容通訊卡是否并入控制器下。同樣方法完成B Profibus總線連接。最終，擴展的冗余A/B Profibus總線及擴容硬件部分并入擴展控制器下運行，順利完成新增DCS控制單元的擴能改造。

具體操作舉例：

1、進入系統(tǒng)監(jiān)視器， 選中此次擴容的控制器，點擊設備信息組態(tài)按鈕（CONFIG INFO）；

2、進入下一畫面后，選擇第一條SELECT BUS A ONLY，待只運行A profibus總線后連接安裝B profibus總線，同樣方法連接安裝A profibus總線；

3、返回系統(tǒng)監(jiān)視器確認擴能的DCS系統(tǒng)是否成功并入運行；

三、經濟效益評估：

不停車情況下實現(xiàn)一套連續(xù)運行裝置DCS控制系統(tǒng)擴能改造方案，能夠避免煉油化工裝置停車和開車各一次：首先避免了停開車過程中需要消耗大量輔助能源，如中低壓蒸汽、水、凈化風、氮氣、動力供電等；同時避免了停開車過程中會產生不合格產品，不會造成了原料價值浪費損失；其次避免了開停車過程中各類危險因素的增加，給安全生產帶來隱患；最后保證了煉油化工生產中上下游連續(xù)性，避免了因生產裝置停車而導致的全廠性生產波動。因此在不停車情況下實現(xiàn)一套連續(xù)運行裝置DCS控制系統(tǒng)擴能改造其經濟效益及其可觀。

四、總結：

通過在某廠國IV汽油產品質量升級改造項目中輕重C4分離裝置的成功應用，成功地解決了某廠今后汽柴油產品質量升級過程中新建裝置單元在不停車情況下并入連續(xù)運行的主裝置這一難題。保證了煉油化工裝置生產的連續(xù)性，避免了開停工，解決了升級與生產同時進行過程中遇到的棘手難題，創(chuàng)造了較高的經濟效益?！?/p>

參考文獻

[1]查方興.英維思I/AS系統(tǒng)及應用[R].2010.