化工控制系統優化及管理探析

楊磊(大慶金橋信息技術工程有限公司， 黑龍江 大慶 163714)

化工控制系統優化及管理探析

楊磊(大慶金橋信息技術工程有限公司， 黑龍江 大慶 163714)

當前隨著我國化工行業的不斷進步與發展，化工控制系統也得到了很大優化。化工控制系統是化工生產中的一個重要指令部件，其不但關系著化工生產的效率及經濟運行，更對化工生產安全有著十分重要的影響。本文主要分析了化工控制系統中的供電、通訊、CPU負荷及控制方案等問題，并根據行業設計原則和維護規范等對化工控制系統的優化提出了合理的方案。通過測試發現，在有合理維護制度的前提下，優化后的化工控制系統能夠保障良好穩定運行。

化工控制系統；系統優化；管理；化工生產

工行業是國家的重要行業，其不但關系著一個國家的經濟發展，更關系著國家的國防力量發展。不過，化工行業同時也是一個危險性較高的行業，在化工生產過程中，容易因各種問題而發生安全事故，從而危害到國家和人民的生命財產利益。而化工控制系統就是用于對化工生產過程進行有效控制，以預防安全事故發生的一個重要系統?？梢哉f，化工控制系統對化工生產的安全、經濟運行起著無可替代的作用。因此，不斷優化化工控制系統乃是勢在必行。以下筆者就來談談化工控制系統的優化及管理問題。

1 常見化工控制系統的組成

由于大部分化工生產過程的工藝流程都很長，所以對化工控制系統的要求也較高。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裝置等幾個重要裝置，而這幾個裝置都存在較大的危險性。其次個別重要裝置需要有聯合控制系統來負責監視和控制，而此聯合控制系統主要是由DCS系統、PLC系統、ESD/ITCC系統、SIS系統以及輔控網等組成的。另外全廠裝置控制系統的結構一般是由本地控制網、工廠信息管理網以及萬能控制網等幾個部分組成的。

2 化工控制系統的優化

(1)CPU負荷率的優化 首先，以往凈化裝置及MTP裝置等的分布式控制系統的CPU負荷率均非常高，甚至超過了70%以上，而通過增加控制器的方式對其進行優化后，各控制器的負荷率得到了有效平衡，負荷率降低到了45%以下。其次，通過增加可編程邏輯控制器，對空分界區的ITCC系統的負荷率進行了有效優化，并且增加了空冷系統風機變頻控制功能，提高了系統運行的安全性和穩定性。第三，以往預干燥界區只配置一套CPU，其負荷率過高，經常因系統故障而無法滿足監控要求，通過增加兩套CPU及相應的附屬設備后，優化了預干燥界區的可編程邏輯控制器的負荷率，使得單個系統的CPU負荷率得到了降低，危險得以分散。

(2)通訊方式的優化 首先，采用聯鎖保護優化的方式對兩個控制系統之間的通訊點進行了優化，采取了硬接線，分布式控制系統只允許讀取數據，而不能向ESD系統發送數據。其次，取消小型可編程邏輯控制器，直接進入分布式控制系統，即通過取消與分布式控制系統之間的通訊而降低了通訊負荷，同時克服了通訊距離限制，提高了控制的可靠性。第三，同時參與緊急停車和控制信號，采用一拖二安全柵進行信號傳輸，保障了傳輸的安全性。

(3)重要壓縮機的優化 對于部分比較重要的壓縮機，在其的現場控制室內增設了操作站，同時中央控制室內也增設了操作站，從而給操作人員提供了更加全面的監視控制功能，更好地實現了遠程控制。

(4)控制和監視功能的優化 首先對中央控制室的輔助操作臺進行了優化設計，新增了部分設備的緊急停車按鈕，更好地滿足了遠程緊急停車控制功能。其次設立了系統的權限令牌，明確了中央控制室的最高權限。第三為了更好地適應遠程信號傳輸要求，在中央控制室內配置了先進的Tricon TMR遠程控制系統，大大提高了系統的可用性及可靠性。

(5)電源系統的優化 針對目前主要存在的多套控制系統共用一套電源系統、個別控制系統的電源系統為單路且無冗余配置、個別控制系統的電源系統的配置結構未實現冗余機構、個別控制系統的電源系統的切換時間未達到規定時間以及電源系統的工作方式、狀態、報警等未進入控制系統等問題，提出了綜合改造方案，實現了控制系統電源的雙路冗余配置及電源之間的相互獨立。

(6)邏輯控制的優化 控制邏輯的主要功能是對化工生產工藝過程進行控制和監視，而工藝控制要求是其設計的依據。而在其工藝控制要求的基礎上，應用自動化控制技術進行了優化，實現了自動化控制。

3 化工控制系統的管理

為了切實保障化工生產安全，必須要對化工控制系統進行有效管理，從而充分發揮出其作用。加強化工控制系統管理的第一要務是建立健全管理制度，明確管理工作內容、方法及目標，配備專業的管理人員，定時對化工控制系統的運行進行巡檢，發現問題后及時進行分析，提出有效的解決方案，并認真做好記錄。其次要加強人才培養，同時招聘更多專業的操作人員和管理人員，完善人才管理制度和獎懲機制，做到有責必究。再者還要不斷改進管理方法，采用科學的管理方式和先進的管理理念，提升管理效率。

4 結語

綜上所述，在化工生產中，化工控制系統發揮著極其重要的作用，是保障化工生產安全的必不可少的系統。鑒于在化工控制系統中尚存在一些老舊問題，必須要對系統進行進一步優化，并加強管理，從而更好地發揮出其效用，切實保障化工生產安全。

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