关于石油化工企业DCS选型的若干

摘 要：DCS是分散型控制系统的简称,将微机处理机作为基础,将微机分散控制,操作与管理集中作为特性,是一种集计算机技术、通讯技术、CRT技术与控制技术为一体的新型的控制系统.随着科技的快速发展,使得石油化工企业的自动化程度不断提高,进而涌现了诸多的生产过程控制数据,DCS由于具备了其他系统不具备的优势与特点,目前在采集、处理、归纳以及控制环节中得到了普遍的应用,为企业制定科学合理、精确的决策提供了有利的保障.本文首先论述了DCS的特点,其次,提出了石油化工企业DCS选型建议.

关 键 词：石油化工企业DCS选型问题对策

现阶段,随着我国石油化工企业大规模炼油化工项目的大量投建,进而呈现出了大型化、规模化以及复杂化的特征,并且,相应的基础控制系统DCS在选型方面也是各种各样的,具体有进口现场总线、现场总线加常规DCS、常规DCS与国产DCS等等.本文主要以DCS的特点为切入点,提出了石油化工企业DCS选型建议.

一、分散型控制系统（DCS）的特点

1.分散自治性特点

主要是通过地域、设备以及功能的分散,实施硬件的积木化,软件的模块化,从而确保系统中设备的工作独立性,比如,控制站可以自行的开展输入、运算、控制、输出工作,操作员站可以自行的进行操作、监视以及管理等,达到了预期的分散危险的目的,使得系统的可靠性与安全性不断提升.

2.集中协调性特点

这和分散自治性间没有任何的冲突,主要是因为集中协调以集中监视、操作及管理为主,通过先进的通信网络将原本分散的设备有机的结合起来,通过分布式数据库确保整个系统的信息集成,以此实现信息共享目标,彼此协调工作,从而提升整个系统功能.

3.可靠适应性特点

DCS的分散自治性能够把危险分散,加之使用了高效先进的制造工艺与性能好的元器件,并且充分利用冗余技术、抗干扰、故障诊断以及故障屏蔽等诸多的技术,使得DCS的可靠性大大提升,在各类恶劣的工作环境下都能够顺利的运行.

4.先进继承性特点

通常情况下,DCS更新换代速度快,先进性主要指的是在硬件方面以计算机、通信网络以及人机接口为主,在软件方面以先进的操作系统、数据库以及网络管理、控制语言为主；在控制算法方面,使用的是自适应、预测、推理等一系列的先进高效的控制技术.继承性指的是传统系统与旧系统间的兼容,能够为用户们创造更高的利益.

二、石油化工企业DCS选型建议

1.对项目规模与项目性质的考虑

项目规模具体有大型项目与小型项目两种,项目性质具体有全新项目与在老厂基础上改扩建项目等.如果是大型新建或者改扩建的项目,要科学合理的选择能够满足工程管理网络方便数据采集并实施集中管理的相对独立的DCS网络,同时,还要全面考虑和老厂DCS网络的接口,以及今后老厂改扩建的具体方向；如果是小型新建或者系统改造项目,要在原有的DCS系统网络基础上,实施数据的集成.

2.项目总体规划要求

石油化工企业实施总体规划过程中应构建一套集成的自动控制与信息管理系统,以确保整厂数据信息集成与企业资源管理系统得到全面的优化,从而促进生产操作和工厂管理朝着数字化、网络化方向发展.充分运用企业资源计划（ERP）、生产运行管理层（MES）、过程控制层（PCS）这三种结构,综合分析与管理整厂的生产数据,同时,实现管理与控制一体化目标.而这就需要控制层中的DCS网络不仅要达到自动化水平要求,而且,还要通过集中的方式对全部的生产装置及其附属的公用工程系统的生产信息进行采集,并发送到上层信息管理系统中.

3.对技术的先进性与适用性考虑

DCS选型过程中必须充分考虑其是否与项目要求相一致、紧随DCS技术的发展步伐,并且,还要保证所选的技术是否具有较好的成熟性以及安全性,不仅要实现技术的先进性,科学合理的适用性也很重要.

4.选择基于工业以太网的开放式DCS

之所以选择基于工业以太网的开放式DCS,主要是因为其能够实现上层整厂信息管理网的数据平台开展管理、控制一体化的目标,同时,还能够为今后的DCS发展奠定坚实的选择基础.

5.科学使用FF现场总线与常规仪表智能混合系统

当前,由于FF现场总线依旧处于发展与逐步成熟阶段,除了DCS之外,其他的PLC控制系统仍难以投入实际中使用,而且,对于DCS来说,目前还无法实现全面运用FF总线仪表,比如,雷达表、在线分析仪表、浮筒等.因此,我们实际工作中只有采用混合系统.

6.通过AMS做好现场仪表的预知维修

需要现场仪表充分应用诸多的FF与HART等先进的智能仪表,并且,还应通过HART兼容的DCS（FF表内部信息可直接的进入到系统中、SIS等其他系统内部的HART仪表信息要在信号分配器的作用下把信号逐渐的引入至AMS系统中）,这样,现场仪表维护工作者就可以及时的掌握与了解现场仪表实际运转情况,将事后抢修变成了预知维修.

上述提出的建议已经在赛科、南海、福建FREP中得到了应用,不过,在使用程度上各不相同、效果因时间的前后和各方面的条件成熟度不相同.比如,赛科因其DCS（FF系统）首次大范围的应用到大型的石油化工项目中,无论是软件、硬件,还是现场仪表（属于自产产品与其他公司的配套产品）的配套方面都缺乏一定的成熟度,致使在FF的通信、软件组态下装与系统的稳定性方面发生了诸多的问题,不过,从系统的整体上看,应用效果较好,使得装置正常有序的开车以及持续稳定的生产.南海实际使用的FF系统,尽管在前期仪表调校与测试过程中同样发生了诸多的问题,但是,开车十分的正常有序.福建FREP实践中对上述两个项目的缺陷之处予以了充分考虑,从现场测试开始到最后的系统开车过程中均取得了显著的成效,基本上没有发生过FF总线通信方面的问题.缺陷的地方是,以上三个项目中每一FF的Segment上所挂设备仅有六个或六个不到,连供货商推荐的一半都不到,所以,造成FF总线具有的节约成本（信号电缆与现场施工量）优势难以全面的发挥.

三、结论

综上所述可知,在DCS选型方面,所有行业与所有项目都有着不同的要求与选型方向,本文主要围绕石油化工企业展开论述；DCS技术属于一项趋势,具体到各项目还要结合项目实际规模以及项目性质问题来进行详细的分析研究.