烯烴裝置DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)論述

趙斌

摘 要：本次論述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為山西焦煤集團(tuán)60萬(wàn)噸/年甲醇制烯烴項(xiàng)目工程。其主要生產(chǎn)裝置包括：烯烴轉(zhuǎn)化分離裝置、聚丙烯裝置、聚乙烯裝置、空分裝置、熱電站、化學(xué)水處理系統(tǒng)、綜合罐區(qū)、火炬系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等。其中烯烴轉(zhuǎn)化分離裝置由××××有限公司設(shè)計(jì)，聚乙烯裝置由××××有限公司設(shè)計(jì)，聚丙烯裝置由××××有限公司設(shè)計(jì)，其余輔助設(shè)施由××××有限公司設(shè)計(jì)。儀表及控制系統(tǒng)均采用DCS進(jìn)行過(guò)程控制和檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)集中操作，并建立全廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為全廠計(jì)算機(jī)信息管理和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)建立基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：CCR；FCR；CCS；DCS；PLC；MMS；MODBUS

本項(xiàng)目工程控制室的設(shè)置按照中央控制室加現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室的模式實(shí)現(xiàn)。根據(jù)全廠總平面的布置設(shè)置一個(gè)中央控制室（CCR）、兩個(gè)區(qū)域控制室（FCR）、六個(gè)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間（FRR）：

設(shè)一個(gè)中央控制室（CCR）：廠區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)裝置、公用工程及輔助設(shè)施的DCS、GDS、APC、SIS、CCS（機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)）、PLC等系統(tǒng)的工程師站、操作站、輔操臺(tái)及附屬設(shè)備在中央控制室進(jìn)行集中操作、控制和管理。

設(shè)機(jī)電爐一體控制室（FCR）：實(shí)現(xiàn)熱動(dòng)力站集中監(jiān)控管理；設(shè)熱動(dòng)力站機(jī)柜間，熱動(dòng)力裝置相關(guān)控制點(diǎn)進(jìn)該機(jī)柜間。其中儲(chǔ)備煤系統(tǒng)、排灰排渣系統(tǒng)各為獨(dú)立PLC系統(tǒng)，三臺(tái)鍋爐各設(shè)一套FSSS系統(tǒng)，兩臺(tái)汽輪機(jī)各設(shè)一套DEH、ETS、TSI系統(tǒng)，其控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給DCS。全廠中央控制室（CCR）設(shè)兩臺(tái)操作站用于熱動(dòng)力站的監(jiān)控顯示。

設(shè)污水處理控制室（FCR）：污水處理裝置采用DCS/PLC控制系統(tǒng)，控制點(diǎn)進(jìn)入該控制室的機(jī)柜間（若采用DCS系統(tǒng)，執(zhí)行本框架協(xié)議），并通過(guò)通訊方式接入全廠DCS系統(tǒng)。

設(shè)烯烴轉(zhuǎn)化分離置機(jī)柜間：烯烴轉(zhuǎn)化分離置裝置控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間，其中反應(yīng)器壓縮機(jī)、丙烯制冷壓縮機(jī)、主風(fēng)機(jī)各有一套機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)，其控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給DCS。

設(shè)聚乙烯裝置機(jī)柜間：聚乙烯裝置、兩聚地面火炬、兩聚倉(cāng)庫(kù)控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間；其中擠壓造粒機(jī)、風(fēng)送系統(tǒng)、添加劑進(jìn)料系統(tǒng)、PDS排料系統(tǒng)等各為獨(dú)立PLC系統(tǒng)，其控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給DCS。

設(shè)聚丙烯機(jī)柜間：聚丙烯裝置控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間，其中擠壓造粒機(jī)、風(fēng)送系統(tǒng)、添加劑進(jìn)料系統(tǒng)、PDS排料系統(tǒng)等各為獨(dú)立PLC系統(tǒng)，其控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給DCS。

設(shè)空分機(jī)柜間：空分制氮站、空壓站、空分循環(huán)水的控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間，其中空壓機(jī)組有一套機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)（CCS），其控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給DCS。

設(shè)綜合罐區(qū)機(jī)柜間：綜合罐區(qū)一、綜合罐區(qū)二、丙烯罐區(qū)、乙烯罐區(qū)、甲醇罐區(qū)、汽車裝卸站臺(tái)一、汽車裝卸站臺(tái)二、甲醇卸車等裝置的控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間。氫氣提純裝置、回用水裝置、化學(xué)水處理站、裝車系統(tǒng)各為獨(dú)立PLC系統(tǒng)，其控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給DCS。

設(shè)火炬機(jī)柜室：火炬為獨(dú)立PLC系統(tǒng)，控制點(diǎn)進(jìn)入該機(jī)柜間并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)冗余MODBUS通訊給罐區(qū)機(jī)柜間的DCS。

從現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間到中央控制室的控制網(wǎng)絡(luò)用冗余鎧裝光纜一天一地方式敷設(shè)連接，在中央控制室完成匯集并組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各裝置控制系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

在各現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間（工程師間）內(nèi)設(shè)置工程師站，該工程師站應(yīng)當(dāng)具有操作站功能。

全廠控制系統(tǒng)由控制站、操作站、工程師站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工廠網(wǎng)絡(luò)接口和應(yīng)用服務(wù)器、輔操臺(tái)、操作臺(tái)等設(shè)備組成，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)和過(guò)程控制操作，并通過(guò)OPC服務(wù)器向全廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和MES管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù)，為全廠計(jì)算機(jī)信息管理和生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。各裝置區(qū)內(nèi)不同裝置的DCS控制單元必須獨(dú)立設(shè)置，減少關(guān)聯(lián)影響，以保證裝置正常生產(chǎn)和開(kāi)、停車過(guò)程的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]張小燕，張海云.乙烯裝置“神經(jīng)中樞”的守護(hù)者——記全國(guó)三八紅旗手、齊魯烯烴廠DCS工程師趙卉[J].Safety Health & Environment，2010，10（3）：18-19.

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（作者單位：山西焦煤集團(tuán)飛虹化工股份有限公司）