网站原创摘 要：本文在石油化工企业DCS的应用中提出控制室和现场机柜室分开布置,现场机柜室本安装远程I/O站,通过网络系统或现场总线形式实现两端控制室连接的改进方案.提倡石油化工企业建立生产管理系统（MES）,完善DCS系统上层应用,拓宽企业自动化系统综合利用的发展思路,这一研究对于提高石油化工企业的自动化水平具有一定的借鉴作用.
关 键 词：控制室DCS现场总线I/O系统生产管理系统（MES）
中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）04-0142-01
DCS控制系统在一般石油化工企业中使用已经非常普及,通常都是采用控制室的设计方案,现场仪表设备通过电缆引进控制室的系统机柜,通过网络系统把统一放在中控室的生产管理级、控制管理级、过程控制级各级连接起来构成一套完整的控制系统.传统的控制系统设计方案已不能适应现代石油化工企业的发展需求,基于这一背景,本文通过分析把控制室和现场机柜室分开布置的方案,实现DCS控制系统在现代化石油化工企业中提高工作效率、节约投资成本目的.同时探讨了采用先进的过程控制系统、建立企业综合管控自动化系统的发展方向,这些研究对于石油化工企业的自动化水平改进具有一定的借鉴意义.
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1集中操作控制、分布现场设备的控制方案
本文主要提出的建立大型控制室,分布设置现场机柜室的实施方案主要通过以下两个方面来实现.
1.1统一规划建设功能齐备的控制室
企业在安全区域建立控制室,控制室配电系统要安全可靠,控制室机柜间主要以怎么写作器、控制器、网络通讯及管理系统机柜部分为主.各装置的操作站都统一按工作区域划分布置,统一规划控制室的各种功能,建立功能齐全便于管理的现代化企业控制室,便于满足企业发展过程中的各种需求.本方案优化了生产现场到控制室的电缆敷设距离,降低施工的难度与投资成本,短距离的信号传输使系统检测控制的可靠性得以提高,同时也方便了日常的系统维护工作,也避免了多套装置控制室的建设投资.
在实际应用中经常遇到将原有的DCS系统远程迁移到新建的控制室,这样便于统一的管理和操作,在原系统迁移到控制室时,本方案的实施会更方便,我们可以根据DCS系统的网络结构敷设光缆（需冗余配置）,将要迁移的DCS系统信号传送到控制室,而中控制只需提供可靠的电源和配置一个网络机柜,通过这些简单的工作,我们就可以实现一套DCS系统的可靠迁移,整个系统迁移的过程变得十分简单,迁移后操作人员就可以共享控制室内部的各种资源了.在分控制室DCS系统迁移中,建立完善控制室的优势有所体现,这样的实施方案在摆脱旧控制室的落后条件的同时,又充分利用控制室有效资源,可以有效的提高工作效率,加强统一管理.
1.2现场机柜间设置本安远程I/O系统,通过冗余网络实现通讯
各装置设置现场机柜间,安置本安远程I/O系统,远程I/O就是数据采集/传送模块,它具有通信功能,远程I/O系统部分不进行控制调节,只负责从现场仪表采集数据送到控制单元,接受控制单元的指令控制现场设备,各个DCS系统厂家都可以实现这个功能.DCS系统中有些部件是必须按照规定放置在现场机柜室中的,就例如控制管理级、生产管理级设备等.本安远程I/O系统可以直接放置在危险一、二区中连接本安远程I/O系统的开关量或模拟量现场设备的新型总线部件,是一种将远程I/O技术、安全栅技术与现场总线技术三种完美结合的系统.
将本安I/O系统的设置大量分散布置在现场,有效的减少了在控制时的危险性,充分发挥了DCS的系统网络功能；将仪表施工难度系数和成本减到了最低,由于设置了现场I/O系统,从设置现场接线箱,通过光纤和控制器进行数据通信,无需电缆的连接,这些复杂的步骤得到很好地解决；采用冗余光纤或Profibus-DP现场总线结构的话,信号传输的及时性和可靠性将会得到很好地保护,减低了信号的干扰；对于日常维护比较方便,维护费用也相对要低一些；增加或减少现场本安I/O站,就可以增强现场设备的可扩展性.
2完善DCS系统上层应用,建立生产管理系统（MES）
现在石化企业的主要装置其工业自动化控制系统都采用DCS系统,但DCS系统中生产实时数据的访问因其自身的安全性、独立性,都受到了制约,这样对企业管理层了解生产流程,掌握生产数据带来了很多不便,这对DCS中采集的大量生产数据是一种浪费,现在通过DCS系统提供的OPC接口,我们可以利用生产管理系统（MES）来读取和存储生产过程中的实时数据,经过二次组态,一个工厂全部装置的工艺流程和生产实时数据,通过生产管理系统（MES）的客户端或者IE浏览器呈现在企业任意一台计算机上.
建立控制室更方便生产管理系统（MES）的实施.控制室的建立其实已经对全厂各装置的DCS数据提前做了汇聚,生产管理系统（MES）的数据采集只需在控制室内联网汇聚即可,避免了生产管理系统（MES）从全厂各个装置的dcs采集数据时敷设大量的光缆,这样一来即降低了生产管理系统的施工难度,也降低了建设成本.生产管理系统（MES）是一套用于生产管理的软件系统.它提供了一个信息集成和管理的平台,主要用于企业网络环境下的全厂生产数据的采集、数据存储、数据查看、数据处理和数据管理.它真正实现了办公室和生产现场的信息沟通,实现了企业网络环境下的实时数据的管理、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成、生产统计报表生成等功能,从而实现企业过程控制系统与信息系统的网络集成与综合管理,也是自动化控制系统在企业上层应用中的进一步拓展.