淺析現(xiàn)代化石化廠自動化系統(tǒng)工程設(shè)計

李久志（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州516086）

淺析現(xiàn)代化石化廠自動化系統(tǒng)工程設(shè)計

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目，闡述了自動控制系統(tǒng)在石化廠中的應(yīng)用。通過對該廠的自動化控制系統(tǒng)的方案研究，分析了實際工程設(shè)計的需求以及面臨的問題。

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

自20世紀90年代初以來,我國在石化廠建設(shè)方面，一直沒有新建大規(guī)模、整裝石化廠。基本都是在對原有的石化廠的基礎(chǔ)上進行改造或技術(shù)革新。而在石化廠的自動化控制方面，近年來也取得了一定的進展。

本文結(jié)合國內(nèi)某大型石化廠的改造項目，介紹了項目中的自動化系統(tǒng)的部分環(huán)節(jié)方案設(shè)計與應(yīng)用。

1 控制系統(tǒng)在新型石化廠的作用

先進的石化廠控制系統(tǒng)，能夠提升石油化工企業(yè)在生產(chǎn)工藝過程中的工作效率和生產(chǎn)能力,，同時也會在一定程度上實現(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，也是為環(huán)境保護出一份力。

2 全廠控制系統(tǒng)

2.1 設(shè)計方案

為了有效實現(xiàn)該廠的自動化控制管理，包括對信息的可靠性、有效性、實時性和安全性的管理，實現(xiàn)精練化、集中化的高效管理，以及在操作便利性和風(fēng)險分散性方面的高要求，某大型石化廠的自動化控制系統(tǒng)改造項目設(shè)置了一個全廠中心控制室和十幾個現(xiàn)場機柜室，一改以往的分散獨立管理模式，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，解決了管理太過分散的難題。

現(xiàn)場機柜室的布置是按照石化廠的裝置分區(qū)來設(shè)置的，這直接縮短了電纜距離，減少了因電纜過長而產(chǎn)生的信號傳輸問題，也在電纜的采購應(yīng)用與施工方面降低了成本。該廠還選用了抗爆結(jié)構(gòu)來提升其安全性能。石化廠依據(jù)總體的運轉(zhuǎn)特點和要求，并未在機柜室設(shè)操作崗位,但是在各個關(guān)鍵點設(shè)置了工程師站和操作站接口，這是為了便于現(xiàn)場的維護和開、停工期間的臨時操作。

全廠在絕大部分裝置、公用工程、儲運系統(tǒng)中，一改往日采用各種不同型號的系統(tǒng)或設(shè)備的做法，統(tǒng)一采用了同一廠家生產(chǎn)的同種型號和規(guī)格的設(shè)備與系統(tǒng)，在一定程度上實現(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。而同種型號的設(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)運行的高速性、可靠性以及抗干擾性。而在各個機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 實施情況

本方案是經(jīng)過對該項目的可行性研究之后，仔細分析相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計出的總體方案。在方案設(shè)計與實施過程中，需要對每一個細節(jié)嚴格把關(guān)。實施項目過程中，需要對生產(chǎn)管理與儲運管理以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理等每一個環(huán)節(jié)做到有效管控，需要對這些環(huán)節(jié)進行專門的軟件配備，只有對信息實現(xiàn)高度集成，才能在生產(chǎn)過程中對每一個環(huán)節(jié)做到實時管理與控制。

3 控制系統(tǒng)信號制方案

3.1 設(shè)計方案

考慮到大型石化廠是高投資、高收益、高風(fēng)險、社會影響大的項目，所以需要保障裝置運行的安全、平穩(wěn)、可靠、高效、優(yōu)質(zhì)。因此該項目采用了標準4～20 mA疊加HART通信的信號制。本項目中，凡是DCS配備的I/O卡，以及與此相應(yīng)的現(xiàn)場儀表，都采用的是該通信方式。而對于SIS,CCS等沒有HART通信I/O卡的系統(tǒng)，則選用了信號分離采集的方式，把HART通信的信號輸送到數(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，該項目還配備了技術(shù)先進的智能設(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時查詢和管理全廠所有的生產(chǎn)裝置、公用工程和儲運系統(tǒng)的現(xiàn)場儀表的實際規(guī)格、診斷信息等數(shù)據(jù)。

3.2 實施情況

在中心控制室的智能設(shè)備管理系統(tǒng)(AMS)的工程師站上，可以對石化廠中所有智能設(shè)備中的有效數(shù)據(jù)進行自動讀取和查閱，可以對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)完成自動存儲與管理，可以自動顯示系統(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)進行異常報警，可以對信號線路的異常實現(xiàn)報警功能，自動定時、定期、定批診斷檢查，人為隨時診斷檢查。該系統(tǒng)的智能管理，對石化廠的自動化控制與管理有著不可替代的作用，在一定意義上實現(xiàn)了石化廠的自動化管控，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

石化廠的自動化控制系統(tǒng)的研究，對于石化廠本身來說是必不可少的技術(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，同時為節(jié)能減排貢獻一部分力量。作為社會經(jīng)濟發(fā)展的一部分，實現(xiàn)石化廠的自動化控制，是大勢所趨。需要對其進行不懈的努力與研究，爭取早日實現(xiàn)全面自動化。

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