淺析現(xiàn)代化石化廠自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

李久志（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州516086）

淺析現(xiàn)代化石化廠自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

李久志（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州516086）

本文結(jié)合某某大型石化廠的改革項(xiàng)目，闡述了自動(dòng)控制系統(tǒng)在石化廠中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)該廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方案研究，分析了實(shí)際工程設(shè)計(jì)的需求以及面臨的問題。

現(xiàn)代化石化廠;自動(dòng)化系統(tǒng)集成;工程設(shè)計(jì)方案;中心控制室

自20世紀(jì)90年代初以來(lái),我國(guó)在石化廠建設(shè)方面，一直沒有新建大規(guī)模、整裝石化廠?；径际窃趯?duì)原有的石化廠的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造或技術(shù)革新。而在石化廠的自動(dòng)化控制方面，近年來(lái)也取得了一定的進(jìn)展。

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)某大型石化廠的改造項(xiàng)目，介紹了項(xiàng)目中的自動(dòng)化系統(tǒng)的部分環(huán)節(jié)方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

1 控制系統(tǒng)在新型石化廠的作用

先進(jìn)的石化廠控制系統(tǒng)，能夠提升石油化工企業(yè)在生產(chǎn)工藝過(guò)程中的工作效率和生產(chǎn)能力,，同時(shí)也會(huì)在一定程度上實(shí)現(xiàn)石化廠的安全管理，為石化廠的平穩(wěn)發(fā)展做保障，保證石化廠能夠高質(zhì)量、低能耗的開展生產(chǎn)活動(dòng)，也是為環(huán)境保護(hù)出一份力。

2 全廠控制系統(tǒng)

2.1 設(shè)計(jì)方案

為了有效實(shí)現(xiàn)該廠的自動(dòng)化控制管理，包括對(duì)信息的可靠性、有效性、實(shí)時(shí)性和安全性的管理，實(shí)現(xiàn)精練化、集中化的高效管理，以及在操作便利性和風(fēng)險(xiǎn)分散性方面的高要求，某大型石化廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目設(shè)置了一個(gè)全廠中心控制室和十幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室，一改以往的分散獨(dú)立管理模式，直接將集中操作和分散控制很好的結(jié)合在一起，打破了以往的控制系統(tǒng)的地域分散模式，解決了管理太過(guò)分散的難題。

現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室的布置是按照石化廠的裝置分區(qū)來(lái)設(shè)置的，這直接縮短了電纜距離，減少了因電纜過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的信號(hào)傳輸問題，也在電纜的采購(gòu)應(yīng)用與施工方面降低了成本。該廠還選用了抗爆結(jié)構(gòu)來(lái)提升其安全性能。石化廠依據(jù)總體的運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)和要求，并未在機(jī)柜室設(shè)操作崗位,但是在各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置了工程師站和操作站接口，這是為了便于現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)和開、停工期間的臨時(shí)操作。

全廠在絕大部分裝置、公用工程、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中，一改往日采用各種不同型號(hào)的系統(tǒng)或設(shè)備的做法，統(tǒng)一采用了同一廠家生產(chǎn)的同種型號(hào)和規(guī)格的設(shè)備與系統(tǒng)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了全廠控制系統(tǒng)的高度統(tǒng)一。尤其在DCS的使用方面，更加有效地發(fā)揮出DCS的功能與集成優(yōu)勢(shì)。而同種型號(hào)的設(shè)備與系統(tǒng)的使用，在系統(tǒng)整體的優(yōu)化方面起著不可忽視的作用，大大提升了系統(tǒng)的流暢性和安全性，對(duì)優(yōu)石化廠的整體系統(tǒng)和提高生產(chǎn)力、降低成本都有利。

在控制系統(tǒng)方面，該項(xiàng)目采用的是大規(guī)模的光纜技術(shù)。在通信網(wǎng)絡(luò)方面，以及DCS、SIS等控制器均使用了光纜傳輸技術(shù)，充分保障了控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的高速性、可靠性以及抗干擾性。而在各個(gè)機(jī)柜室和中心控制室之間的網(wǎng)絡(luò)連接，則采用的是雙路徑光纜連接。

2.2 實(shí)施情況

本方案是經(jīng)過(guò)對(duì)該項(xiàng)目的可行性研究之后，仔細(xì)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)出的總體方案。在方案設(shè)計(jì)與實(shí)施過(guò)程中，需要對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。實(shí)施項(xiàng)目過(guò)程中，需要對(duì)生產(chǎn)管理與儲(chǔ)運(yùn)管理以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理等每一個(gè)環(huán)節(jié)做到有效管控，需要對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行專門的軟件配備，只有對(duì)信息實(shí)現(xiàn)高度集成，才能在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)做到實(shí)時(shí)管理與控制。

3 控制系統(tǒng)信號(hào)制方案

3.1 設(shè)計(jì)方案

考慮到大型石化廠是高投資、高收益、高風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)影響大的項(xiàng)目，所以需要保障裝置運(yùn)行的安全、平穩(wěn)、可靠、高效、優(yōu)質(zhì)。因此該項(xiàng)目采用了標(biāo)準(zhǔn)4～20 mA疊加HART通信的信號(hào)制。本項(xiàng)目中，凡是DCS配備的I/O卡，以及與此相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表，都采用的是該通信方式。而對(duì)于SIS,CCS等沒有HART通信I/O卡的系統(tǒng)，則選用了信號(hào)分離采集的方式，把HART通信的信號(hào)輸送到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，再經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)輸送至中心控制室的管理服務(wù)器。同時(shí)，該項(xiàng)目還配備了技術(shù)先進(jìn)的智能設(shè)備管理系統(tǒng)(AMS)，該系統(tǒng)可以在中心控制室的工程師站實(shí)時(shí)查詢和管理全廠所有的生產(chǎn)裝置、公用工程和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)儀表的實(shí)際規(guī)格、診斷信息等數(shù)據(jù)。

3.2 實(shí)施情況

在中心控制室的智能設(shè)備管理系統(tǒng)(AMS)的工程師站上，可以對(duì)石化廠中所有智能設(shè)備中的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)讀取和查閱，可以對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)完成自動(dòng)存儲(chǔ)與管理，可以自動(dòng)顯示系統(tǒng)和設(shè)備的連接狀態(tài)和診斷信息，能夠?qū)υO(shè)定的重要數(shù)據(jù)進(jìn)行異常報(bào)警，可以對(duì)信號(hào)線路的異常實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，自動(dòng)定時(shí)、定期、定批診斷檢查，人為隨時(shí)診斷檢查。該系統(tǒng)的智能管理，對(duì)石化廠的自動(dòng)化控制與管理有著不可替代的作用，在一定意義上實(shí)現(xiàn)了石化廠的自動(dòng)化管控，提高了工作效率，大大的保障了系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

石化廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究，對(duì)于石化廠本身來(lái)說(shuō)是必不可少的技術(shù)創(chuàng)新。只有在不斷的變革與創(chuàng)新中，提升石化廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，才能有效的提升石化廠的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)為節(jié)能減排貢獻(xiàn)一部分力量。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一部分，實(shí)現(xiàn)石化廠的自動(dòng)化控制，是大勢(shì)所趨。需要對(duì)其進(jìn)行不懈的努力與研究，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化。

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