石油化工仪表与控制系统的应用..docVIP

石油化工仪表与控制系统的应用 解怀仁 中国石油和石化工程研究会电子仪表部 高级工程师 2006年03月22日 ????? 随着计算机技术迅速发展，石油化工仪表自控系统也逐渐向数字化、网络化、模型化，智能化方向发展。石化企业在发展现有信息系统的基础上，不断深化企业综合自动化系统，加强安全控制系统的应用，提高企业基础自动化和先进控制水平，以增强企业的市场竞争力。 一. 新型自动检测与分析仪的应用 ????? 国内外仪表系统向数字化、智能化、网络化、微型化的发展，使石化企业提高了自动检测仪表的应用水平。 ????? 为适应现场总线控制系统要求，现场总线型变送器获得了迅速发展。此变送器是全数字式，结构简单，分辨力和稳定性都高于一般智能型变送器。由于现场总线数字仪表产品日趋完善，并具有可靠性高、可互操作性（即可将不同品牌产品集成组态）等特点，在石化过程控制领域将会得到更多应用。 ????? 国内外商业贸易的发展，要求提高商品交割计量精确度,石化出厂计量应用的质量流量计精确度为±0.1%或更高。 ????? 石化企业为加强产品质量管理,也促进了在线分析仪表的应用。它会直接影响到石化企业产品质量及先进控制应用的水平，因此得到了石化系统的积极推广,主要包括在线油品质量分析仪,在线气相或液相色谱仪及其他物理特性分析仪等。 ????? 必威体育精装版的在线多路近红外（NIR）光谱分析仪已应用于石化企业炼油调合系统并取得较好效果。新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已成功应用于中石化杭州炼油厂等单位，受到了用户的好评。软测量技术发展也很快,主要用于解决石化企业部分分析检测难题。 ????? 由于环境保护要求越来越高,环保仪表应用也增多，如在线烟气分析、综合水质分析仪、在线COD分析仪、DO分析仪及PH分析仪等。 ????? 目前石化企业在线分析仪表的需求很大，国产在线分析仪表与国外产品相比,存在一定差距。现在应用的大多数在线分析仪表是进口产品。 ????? 石化对工厂维护工作越来越重视，特别是对预测维护保养问题更感兴趣。有些公司要求提供在线联机和实时传感系统，用于监控热交换器和加热炉的效率，振动和腐蚀及评估“健康“状况的指示器。采用具有诊断和 预测维护保养能力的仪表与系统，可使现有设备的生产潜力增长1%~3%，同时非计划的维护保养费用可降低10%~30%。 二 .DCS与FCS应用水平有很大提高 ????? 据不完全统计，我国石化、石油和化工系统共使用了近3000多套DCS，石化用的DCS约占近50%；由于计算机技术迅速发展，国内外出现了新一代DCS，其主要特点是采用开放性系统、容错的工业以太网和OPC等技术,从而解决了不同生产厂家DCS的互联，并可组成大规模的网络控制系统。据国外ARC公司必威体育精装版调研的结果：全球 DCS市场年增长率为6%。 1．新一代DCS系统 其主要特点如下: ? a.开放的网络结构 ????? 采用Windows NT标准操作系统，支持DDE/OPC。既可直接使用PC机通用的MS-Excel，Visual Basic编制报表，也可同在UNIX上运行的大型Oracle数据库进行数据交换。此外，还可提供系统接口和网络接口用于与不同厂家产品管理系统、设备管理系统和安全管理系统进行通信。 ? b.高可靠性 ????? 控制站采用多CPU冗余容错技术，可实现在任何故障及随机错误产生的情况下连续不间断控制；机柜采用微正压结构设计；I/O模件采用表面封装技术，具有1500VAC/分抗冲击性能。 ? c. 控制网络是容错以太网 ????? 容错以太网特点是：在容错以太网节点间有4个通信路径、允许有1个通信路径故障、快速（1秒）检测和恢复时间、可在线增加和减少节点、对应用PC机完全透明、允许正常以太网结点接入、完全分布式结构没有主结点、快速100Mbps性能、传输介质为同轴电缆或光纤。 ? d.可扩展性 ????? 具有构造大型实时过程信息网的拓扑结构，可构成多工段，多集控单元，全厂综合管理与控制综合信息自动化系统。 ????? 石化企业的常减压、催化裂化、加氢裂化等炼油生产装置及乙烯装置均采用了DCS控制系统。全厂各生产装置的监视、控制与操作都集中在一个中心控制室内。 ????? 油品储运系统是炼油厂生产过程中最后一道工序，炼油装置生产的成品及半成品油品经调合，最后要出厂。为加强管理和控制，石化企业的油品贮运系统也采用了DCS控制系统。 ????? 石化企业的主要生产装置已采用DCS，新建装置采用了新一代DCS。有些石化企业其DCS的功能并未得到充分的利用，因此，很有必要进一步提高DCS应用水平，积极开展DCS先进控制的应用，以充分发挥DCS的作用，取得更大的经济效益。 ????? 国产新一代DCS发展也很快，并配备了适合石化生产用的软件， 国产