化工控制系統(tǒng)優(yōu)化及管理探析

楊磊(大慶金橋信息技術(shù)工程有限公司， 黑龍江 大慶 163714)

化工控制系統(tǒng)優(yōu)化及管理探析

楊磊(大慶金橋信息技術(shù)工程有限公司， 黑龍江 大慶 163714)

當(dāng)前隨著我國(guó)化工行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，化工控制系統(tǒng)也得到了很大優(yōu)化。化工控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中的一個(gè)重要指令部件，其不但關(guān)系著化工生產(chǎn)的效率及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，更對(duì)化工生產(chǎn)安全有著十分重要的影響。本文主要分析了化工控制系統(tǒng)中的供電、通訊、CPU負(fù)荷及控制方案等問題，并根據(jù)行業(yè)設(shè)計(jì)原則和維護(hù)規(guī)范等對(duì)化工控制系統(tǒng)的優(yōu)化提出了合理的方案。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在有合理維護(hù)制度的前提下，優(yōu)化后的化工控制系統(tǒng)能夠保障良好穩(wěn)定運(yùn)行。

化工控制系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化；管理；化工生產(chǎn)

工行業(yè)是國(guó)家的重要行業(yè)，其不但關(guān)系著一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，更關(guān)系著國(guó)家的國(guó)防力量發(fā)展。不過，化工行業(yè)同時(shí)也是一個(gè)危險(xiǎn)性較高的行業(yè)，在化工生產(chǎn)過程中，容易因各種問題而發(fā)生安全事故，從而危害到國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)利益。而化工控制系統(tǒng)就是用于對(duì)化工生產(chǎn)過程進(jìn)行有效控制，以預(yù)防安全事故發(fā)生的一個(gè)重要系統(tǒng)?？梢哉f，化工控制系統(tǒng)對(duì)化工生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著無(wú)可替代的作用。因此，不斷優(yōu)化化工控制系統(tǒng)乃是勢(shì)在必行。以下筆者就來談?wù)劵た刂葡到y(tǒng)的優(yōu)化及管理問題。

1 常見化工控制系統(tǒng)的組成

由于大部分化工生產(chǎn)過程的工藝流程都很長(zhǎng)，所以對(duì)化工控制系統(tǒng)的要求也較高。具體來說，首先一般化工工藝都包括空分裝置、甲醇裝置、酸脫裝置以及MTP和PP裝置等幾個(gè)重要裝置，而這幾個(gè)裝置都存在較大的危險(xiǎn)性。其次個(gè)別重要裝置需要有聯(lián)合控制系統(tǒng)來負(fù)責(zé)監(jiān)視和控制，而此聯(lián)合控制系統(tǒng)主要是由DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、ESD/ITCC系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)以及輔控網(wǎng)等組成的。另外全廠裝置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般是由本地控制網(wǎng)、工廠信息管理網(wǎng)以及萬(wàn)能控制網(wǎng)等幾個(gè)部分組成的。

2 化工控制系統(tǒng)的優(yōu)化

(1)CPU負(fù)荷率的優(yōu)化 首先，以往凈化裝置及MTP裝置等的分布式控制系統(tǒng)的CPU負(fù)荷率均非常高，甚至超過了70%以上，而通過增加控制器的方式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化后，各控制器的負(fù)荷率得到了有效平衡，負(fù)荷率降低到了45%以下。其次，通過增加可編程邏輯控制器，對(duì)空分界區(qū)的ITCC系統(tǒng)的負(fù)荷率進(jìn)行了有效優(yōu)化，并且增加了空冷系統(tǒng)風(fēng)機(jī)變頻控制功能，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。第三，以往預(yù)干燥界區(qū)只配置一套CPU，其負(fù)荷率過高，經(jīng)常因系統(tǒng)故障而無(wú)法滿足監(jiān)控要求，通過增加兩套CPU及相應(yīng)的附屬設(shè)備后，優(yōu)化了預(yù)干燥界區(qū)的可編程邏輯控制器的負(fù)荷率，使得單個(gè)系統(tǒng)的CPU負(fù)荷率得到了降低，危險(xiǎn)得以分散。

(2)通訊方式的優(yōu)化 首先，采用聯(lián)鎖保護(hù)優(yōu)化的方式對(duì)兩個(gè)控制系統(tǒng)之間的通訊點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化，采取了硬接線，分布式控制系統(tǒng)只允許讀取數(shù)據(jù)，而不能向ESD系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。其次，取消小型可編程邏輯控制器，直接進(jìn)入分布式控制系統(tǒng)，即通過取消與分布式控制系統(tǒng)之間的通訊而降低了通訊負(fù)荷，同時(shí)克服了通訊距離限制，提高了控制的可靠性。第三，同時(shí)參與緊急停車和控制信號(hào)，采用一拖二安全柵進(jìn)行信號(hào)傳輸，保障了傳輸?shù)陌踩浴?/p>

(3)重要壓縮機(jī)的優(yōu)化 對(duì)于部分比較重要的壓縮機(jī)，在其的現(xiàn)場(chǎng)控制室內(nèi)增設(shè)了操作站，同時(shí)中央控制室內(nèi)也增設(shè)了操作站，從而給操作人員提供了更加全面的監(jiān)視控制功能，更好地實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。

(4)控制和監(jiān)視功能的優(yōu)化 首先對(duì)中央控制室的輔助操作臺(tái)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，新增了部分設(shè)備的緊急停車按鈕，更好地滿足了遠(yuǎn)程緊急停車控制功能。其次設(shè)立了系統(tǒng)的權(quán)限令牌，明確了中央控制室的最高權(quán)限。第三為了更好地適應(yīng)遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸要求，在中央控制室內(nèi)配置了先進(jìn)的Tricon TMR遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的可用性及可靠性。

(5)電源系統(tǒng)的優(yōu)化 針對(duì)目前主要存在的多套控制系統(tǒng)共用一套電源系統(tǒng)、個(gè)別控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)為單路且無(wú)冗余配置、個(gè)別控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)未實(shí)現(xiàn)冗余機(jī)構(gòu)、個(gè)別控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的切換時(shí)間未達(dá)到規(guī)定時(shí)間以及電源系統(tǒng)的工作方式、狀態(tài)、報(bào)警等未進(jìn)入控制系統(tǒng)等問題，提出了綜合改造方案，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)電源的雙路冗余配置及電源之間的相互獨(dú)立。

(6)邏輯控制的優(yōu)化 控制邏輯的主要功能是對(duì)化工生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行控制和監(jiān)視，而工藝控制要求是其設(shè)計(jì)的依據(jù)。而在其工藝控制要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。

3 化工控制系統(tǒng)的管理

為了切實(shí)保障化工生產(chǎn)安全，必須要對(duì)化工控制系統(tǒng)進(jìn)行有效管理，從而充分發(fā)揮出其作用。加強(qiáng)化工控制系統(tǒng)管理的第一要?jiǎng)?wù)是建立健全管理制度，明確管理工作內(nèi)容、方法及目標(biāo)，配備專業(yè)的管理人員，定時(shí)對(duì)化工控制系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)進(jìn)行分析，提出有效的解決方案，并認(rèn)真做好記錄。其次要加強(qiáng)人才培養(yǎng)，同時(shí)招聘更多專業(yè)的操作人員和管理人員，完善人才管理制度和獎(jiǎng)懲機(jī)制，做到有責(zé)必究。再者還要不斷改進(jìn)管理方法，采用科學(xué)的管理方式和先進(jìn)的管理理念，提升管理效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在化工生產(chǎn)中，化工控制系統(tǒng)發(fā)揮著極其重要的作用，是保障化工生產(chǎn)安全的必不可少的系統(tǒng)。鑒于在化工控制系統(tǒng)中尚存在一些老舊問題，必須要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，并加強(qiáng)管理，從而更好地發(fā)揮出其效用，切實(shí)保障化工生產(chǎn)安全。

[1]李先林.淺談化工控制系統(tǒng)升級(jí)改造施工[J].工業(yè)建筑，2014，S1:1045-1047.

[2]伊勝偉，戴忠華，彭勇，熊琦，王婷.煉化行業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全分析[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2014，10:1-3+6.

[3]常志宏.簡(jiǎn)析化工控制系統(tǒng)優(yōu)化及管理[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012，20:173-175.

楊磊(1985-)，男，黑龍江大慶人，助理工程師，本科，主要從事化工自動(dòng)控制系統(tǒng)改擴(kuò)建及維護(hù)工作 。