信息與動(dòng)態(tài)

西門(mén)子SIMATICPCS7系統(tǒng)在煉油和乙烯項(xiàng)目中的應(yīng)用

撫順石化“千萬(wàn)噸煉油、百萬(wàn)噸乙烯”項(xiàng)目作為超大規(guī)模的工程和迄今為止東北地區(qū)最大的煉化一體化工程之一，采用西門(mén)子SIMATIC PCS 7作為全廠(chǎng)DCS，并與S7-400FH系統(tǒng)聯(lián)合使用，構(gòu)成DCS/SIS的一體化無(wú)縫集成解決方案。這一聯(lián)合煉油廠(chǎng)是世界上采用SIMATIC PCS 7作為主自動(dòng)化系統(tǒng)的最大型集成式煉油及乙烯工廠(chǎng)。

近年來(lái)，國(guó)家積極推行振興東北工業(yè)基地戰(zhàn)略，撫順石化迎來(lái)了難得的發(fā)展契機(jī)。2006年，中石油決定投資24億歐元在撫順建立煉油石化廠(chǎng)，由中石油撫順石化公司運(yùn)營(yíng)。作為振興遼寧老工業(yè)基地的“標(biāo)志性工程”、撫順市的“希望工程”，“千萬(wàn)噸煉油、百萬(wàn)噸乙烯”項(xiàng)目落戶(hù)撫順石化公司石油二廠(chǎng)，在給人們帶來(lái)美好希望的同時(shí)也承載著重要的政治責(zé)任、經(jīng)濟(jì)責(zé)任和社會(huì)責(zé)任。

該廠(chǎng)將成為中國(guó)東北地區(qū)最大的煉油石化基地。加工原油量將達(dá)到10Mt/a，并且生產(chǎn)1Mt/a乙烯供應(yīng)下游生產(chǎn)聚烯烴。這是一個(gè)特大型煉油化工一體化項(xiàng)目，項(xiàng)目集中原油加工、煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù)改造工程、1Mt/a乙烯技術(shù)改造工程、熱電廠(chǎng)“以大代小”擴(kuò)能改造工程及配套項(xiàng)目、石油一廠(chǎng)新區(qū)和化塑廠(chǎng)搬遷工程，是分別立項(xiàng)又相互聯(lián)系的煉油和化工綜合項(xiàng)目。

隨著中國(guó)石油工業(yè)的不斷發(fā)展，安全生產(chǎn)與節(jié)能環(huán)保正在受到日益重視。撫順石化該項(xiàng)目生產(chǎn)流程長(zhǎng)、工藝復(fù)雜，又有大量易燃、易爆危險(xiǎn)裝置，安全要求極高，對(duì)肩負(fù)全廠(chǎng)生產(chǎn)重任的控制系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求。控制系統(tǒng)和儀表不僅要采用最新的技術(shù)確保安全可靠，而且需要滿(mǎn)足石油化工特殊工藝過(guò)程的技術(shù)要求。除基本的過(guò)程控制和檢測(cè)外，還要建立全廠(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為廠(chǎng)級(jí)計(jì)算機(jī)信息管理和生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。

為了確保人員和設(shè)備安全、保證裝置在事故情況下的安全聯(lián)鎖和緊急停車(chē)，避免災(zāi)難性事故的發(fā)生，采用SIS對(duì)重要裝置進(jìn)行保護(hù)。眾所周知，DCS和SIS在煉油與化工裝置的控制中應(yīng)用非常廣泛，以往這兩個(gè)系統(tǒng)多是由不同產(chǎn)商提供，彼此相互獨(dú)立的，需要單獨(dú)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和各自的組態(tài)軟件完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，維護(hù)方式也是不同的。當(dāng)系統(tǒng)間需要數(shù)據(jù)交換時(shí)，多采用硬接線(xiàn)的方式，由此給用戶(hù)帶來(lái)了很多不便與隱患。西門(mén)子的SIS選用具有冗余容錯(cuò)性的SIMATIC S7-400FH控制器，內(nèi)置完全冗余設(shè)計(jì)及自診斷功能，能對(duì)內(nèi)部及外部的故障進(jìn)行快速而有效的診斷，通過(guò)不同的模塊冗余(FMR)方式，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表和執(zhí)行裝置進(jìn)行單模塊、雙模塊和三重化模塊配置，完成IEC61511安全規(guī)范規(guī)定中的安全儀表功能。這樣SIMATIC PCS 7與S7-400FH系統(tǒng)將基本過(guò)程控制系統(tǒng)與SIS完全整合在一起，這樣既可以減少投資，又可簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與維護(hù)工作，且能更好地滿(mǎn)足國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等級(jí)要求。

經(jīng)過(guò)18個(gè)月的技術(shù)驗(yàn)證和激烈的競(jìng)爭(zhēng)篩選，撫順石化最終選定西門(mén)子為該項(xiàng)目自動(dòng)化系統(tǒng)的主供應(yīng)商，遵循西門(mén)子全集成自動(dòng)化(TIA)設(shè)計(jì)理念，以SIMATIC PCS 7為核心將煉油與乙烯的工藝裝置和公用工程、輔助設(shè)施等均納入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有生產(chǎn)設(shè)備的整體控制與監(jiān)視歸檔，并利用AS 400H，400FH自動(dòng)化站、ET200M系列I/O(含標(biāo)準(zhǔn)模塊與F模塊)、Profibus總線(xiàn)以及工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)構(gòu)建完整的自動(dòng)化控制體系。

為了滿(mǎn)足高可用性要求，系統(tǒng)進(jìn)行了全冗余容錯(cuò)的配置： 控制器，I/O模塊，系統(tǒng)總線(xiàn)和服務(wù)器的各個(gè)層次的冗余；項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)大量的智能儀表采用的是HART協(xié)議。西門(mén)子的過(guò)程設(shè)備管理軟件PDM對(duì)多達(dá)幾十個(gè)主流廠(chǎng)商、上千種HART設(shè)備都能夠很方便地整合到PCS7系統(tǒng)中；系統(tǒng)還具備強(qiáng)大的第三方通信能力，如RS-232/485(Modbus RTU)通信與APC先進(jìn)控制器的通信，為廠(chǎng)級(jí)MES系統(tǒng)和ERP提供標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口等。此外，項(xiàng)目還設(shè)計(jì)建立了GDS，CAS，OPC，AMS，CCTV和時(shí)鐘同步系統(tǒng)。

項(xiàng)目所有的工藝生產(chǎn)裝置、公用工程及輔助設(shè)施等均采用DCS/SIS進(jìn)行過(guò)程控制、監(jiān)視和安全聯(lián)鎖保護(hù)。在完成工業(yè)過(guò)程底層回路控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)過(guò)程的整體性能控制，搭建過(guò)程控制與管理的一體化系統(tǒng)平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)以綜合生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)為目標(biāo)的優(yōu)化控制，確保生產(chǎn)裝置安全、平穩(wěn)、長(zhǎng)周期、高質(zhì)量的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的最大利潤(rùn)。

經(jīng)過(guò)緊張的建設(shè)和調(diào)試，該項(xiàng)目的全部裝置已于2012年9月正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。西門(mén)子公司提供的高可靠性并且靈活易用的控制系統(tǒng)已經(jīng)幫助撫順石化的煉油裝置在產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量方面達(dá)到設(shè)計(jì)值。在西門(mén)子全集成解決方案的保駕護(hù)航下，撫順石化完成了預(yù)期的生產(chǎn)規(guī)模，形成“大煉油—大化工—大園區(qū)”的新格局并向“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界一流”的大型煉化生產(chǎn)基地穩(wěn)步邁進(jìn)。(西門(mén)子(中國(guó))有限公司)