【摘要】在較短的檢修期內(nèi)，一次同時(shí)完成七套裝置控制系統(tǒng)的改造，是一項(xiàng)復(fù)雜艱巨而又有挑戰(zhàn)性的工作。我們將先進(jìn)的項(xiàng)目管理理念引入該項(xiàng)目中、并在實(shí)施過程中自主創(chuàng)建有效措施，高效地完成了所有工作任務(wù)。改造后的7套裝置在開工期間沒有出現(xiàn)控制系統(tǒng)問題，都達(dá)到了一次開車成功。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)改造；項(xiàng)目管理；檢修

為可持續(xù)發(fā)展的需要，公司安排利用停工檢修的機(jī)會(huì)對(duì)我廠老區(qū)七套裝置已使用近20年的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。對(duì)七套裝置的DCS系統(tǒng)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行徹底更新。即由一個(gè)廠家更換為另外一個(gè)廠家的產(chǎn)品，包括端子柜、安全柵柜、系統(tǒng)柜在內(nèi)全部進(jìn)行更換。七套裝置中包括乙烯龍頭裝置和聚乙烯、乙二醇等關(guān)鍵裝置，該項(xiàng)目是第一次同時(shí)進(jìn)行7套裝置控制系統(tǒng)的改造；第一次同時(shí)對(duì)乙烯、聚乙烯等這樣超過5000點(diǎn)的大型控制系統(tǒng)進(jìn)行徹底改造；在沒有專利商支持和相同經(jīng)驗(yàn)借鑒的情況下，第一次由業(yè)主自主的實(shí)施聚乙烯裝置的順控和復(fù)雜控制移植。這是一次技術(shù)水平和管理能力的挑戰(zhàn)。為此，我們引用了先進(jìn)的項(xiàng)目管理手段，實(shí)踐于7套控制系統(tǒng)改造中，并在具體的改造工作中，創(chuàng)建開發(fā)了一些有效地舉措，極大地提高了工作效率。

從實(shí)施的效果來看七套裝置控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目全部按計(jì)劃達(dá)到關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在檢修期內(nèi)完成了所有改造工作，具備開工條件。開工期間，沒有出現(xiàn)控制系統(tǒng)的問題，七套裝置都達(dá)到了一次開車成功。截止目前控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)改造取得圓滿成功。

1.控制系統(tǒng)項(xiàng)目改造的難點(diǎn)

七套裝置為上世紀(jì)九十年代初，從外國專利公司成套引進(jìn)，九五年投產(chǎn)后，二OO二年再次擴(kuò)建。乙烯裝置DCS采用的是ADVANT 500和MOD300，另外還有兩套ESD系統(tǒng)。95年開工時(shí)裝置采用的是AUGUST安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，擴(kuò)建時(shí)裝置采用的是TRICONEX安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)?，F(xiàn)各系統(tǒng)內(nèi)控制方案復(fù)雜多樣，邏輯關(guān)系很復(fù)雜，相互關(guān)聯(lián)地方多，各系統(tǒng)之間存在復(fù)雜的軟硬點(diǎn)通訊情況。

聚乙烯置DCS是HONEYWELL TDC3000系統(tǒng)，在2O02年擴(kuò)建時(shí)做了擴(kuò)容和局部改造，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)有一套莫迪康PLC和一套HONEYWELL FSC組成。聚乙烯裝置工藝過程復(fù)雜，控制復(fù)雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)，聚乙烯裝置DCS中有372個(gè)邏輯控制，260多個(gè)順控塊，還有近五十個(gè)復(fù)雜控制。裝置已經(jīng)運(yùn)行16年了，期間經(jīng)歷了一次大型改造。最初的資料已和實(shí)際存在很大差異，且許多修改都沒有說明，系統(tǒng)改造需要完全和準(zhǔn)確解讀所有邏輯控制、順序控制和復(fù)雜計(jì)算及復(fù)雜控制，并且完整移植到新的YOKOGAWA CS3000DCS系統(tǒng)中，所以資料收集、分析、解讀、轉(zhuǎn)換和組態(tài)編程的工作量和難度極大。

空分、原料等裝置屬于系統(tǒng)裝置，雖然控制系統(tǒng)的規(guī)模比乙烯、聚乙烯要小，但是停工最晚，開工最早，留給控制系統(tǒng)改造的時(shí)間很短。比如空分、原料等裝置都是要求在一周內(nèi)完成從舊系統(tǒng)拆除、新系統(tǒng)安裝、接線、單校和儀表聯(lián)校工作，且要保證百分百準(zhǔn)確，百分之百可靠。

本次改造涉及多個(gè)專業(yè)，包括儀表、工藝、設(shè)備、電氣、消防、IT、土建等，需要工藝車間、儀表車間、電氣車間、DCS廠家、SIS廠家、機(jī)組控制系統(tǒng)廠家、設(shè)計(jì)單位、安裝單位、裝修單位、采購部門、機(jī)關(guān)各管理部門通力協(xié)調(diào)合作。涉及到各種不同的管理界面，需要相互適應(yīng)的管理流程和協(xié)調(diào)機(jī)制。

2.項(xiàng)目管理理念在控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

項(xiàng)目管理是通過項(xiàng)目組織，運(yùn)用系統(tǒng)理論和方法對(duì)項(xiàng)目及其資源進(jìn)行計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制，旨在實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的特定目標(biāo)的管理方法體系。項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)是由一系列項(xiàng)目階段或工作過程構(gòu)成。在控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目當(dāng)中，主要有以下幾方面的應(yīng)用：

2.1 項(xiàng)目范圍管理

早在2010年就開始準(zhǔn)備，對(duì)項(xiàng)目的工作內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)梳理，確定項(xiàng)目管理范圍。

控制系統(tǒng)改造工作范圍：拆卸機(jī)柜及底座基礎(chǔ)；拆卸操作臺(tái)及底座基礎(chǔ)；安裝底座基礎(chǔ)及機(jī)柜；安裝底座基礎(chǔ)及操作臺(tái)；機(jī)柜柜間電纜敷設(shè)、校線、接線、調(diào)試；機(jī)柜至操作臺(tái)電纜敷設(shè)、校線、接線、調(diào)試；槽盒敷設(shè)；操作室及機(jī)柜間土建施工及裝修。

本特利3300系統(tǒng)的改造：拆除原3300系統(tǒng)；安裝3500系統(tǒng)；機(jī)柜利舊、涉及機(jī)柜前面板堵孔、開孔、接線、組態(tài)、調(diào)試。

可燃?xì)鈭?bào)警儀表系統(tǒng)改造：拆除可燃?xì)鈭?bào)警儀表系統(tǒng)盤柜；控制室新機(jī)柜安裝及盤間線接線。拆除現(xiàn)場(chǎng)舊報(bào)警器；安裝新的可燃?xì)鈭?bào)警儀表；立柱安裝、電纜絕緣測(cè)試、查線、接線、標(biāo)氣標(biāo)定、調(diào)試；

在線分析儀表改造：將相關(guān)分析儀的電源電纜連接到UPS電源柜中；整合色譜儀電子單元和分析單元；色譜網(wǎng)絡(luò)布線；色譜工作站組態(tài)、分析儀調(diào)試。

各改造裝置回路聯(lián)校、聯(lián)鎖測(cè)試、儀表調(diào)試。

2.2 項(xiàng)目時(shí)間、質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)管理

對(duì)7個(gè)裝置的項(xiàng)目按照檢修時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)分，制定了時(shí)間點(diǎn)控制計(jì)劃。在承包商確定以后，車間與設(shè)計(jì)部門、生產(chǎn)廠家進(jìn)行了溝通，并做了大量的預(yù)制工作。

建立了項(xiàng)目質(zhì)量控制機(jī)制，制定質(zhì)量規(guī)劃，在項(xiàng)目實(shí)施中對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制。涉及項(xiàng)目可能遇到各種不確定因素，包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，風(fēng)險(xiǎn)量化，制訂對(duì)策和風(fēng)險(xiǎn)控制。在施工過程中，對(duì)控制系統(tǒng)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行隱患排除工作。

2.3 人力資源和項(xiàng)目溝通管理

在2010年我們就開始進(jìn)行組織的規(guī)劃、團(tuán)隊(duì)的建設(shè)、人員的選用和項(xiàng)目責(zé)任的劃分等一系列工作。車間先后與主管處室、工藝車間、承包商和施工單位多次進(jìn)行磋商，對(duì)施工中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都進(jìn)行了討論和交底。

2.4 項(xiàng)目集成管理

項(xiàng)目集成管理，包括集成計(jì)劃的制定、實(shí)施，項(xiàng)目變動(dòng)的總體控制等。建立了自上而下的管控機(jī)制，在項(xiàng)目實(shí)施期間每天召開視頻協(xié)調(diào)會(huì)議，把握項(xiàng)目的進(jìn)展和實(shí)施，及時(shí)協(xié)調(diào)解決各種資源的充分利用，解決制約項(xiàng)目進(jìn)展的瓶頸問題。

3.有效舉措在控制系統(tǒng)改造中的實(shí)施

3.1 開發(fā)程序、創(chuàng)建平臺(tái)、確保準(zhǔn)確詳細(xì)地搜整資料信息

3.1.1 建立各類信息統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)格式和流程步驟

在統(tǒng)計(jì)初期，我們首先制定了所要統(tǒng)計(jì)信息的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)表格，然后將該表格分配到各單元，每個(gè)單元專人統(tǒng)計(jì)該部分的信息，統(tǒng)計(jì)完后相互交換再次進(jìn)行交叉確認(rèn)，最后匯總，再次安排專人進(jìn)行全面的核查，所有的信息必須經(jīng)過文檔和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的核對(duì)，主要開展了以下幾方面的工作：

（1）原系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)；為確保每個(gè)點(diǎn)都被統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，對(duì)實(shí)際應(yīng)用的控制系統(tǒng)每個(gè)卡件下掛的點(diǎn)數(shù)位號(hào)進(jìn)行了詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，然后和統(tǒng)計(jì)的各類點(diǎn)數(shù)進(jìn)行對(duì)比、核對(duì)，確認(rèn)系統(tǒng)內(nèi)位號(hào)和點(diǎn)數(shù)吻合。

（2）原系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)信息統(tǒng)計(jì)：在組態(tài)的過程中需要每個(gè)點(diǎn)的詳細(xì)信息，所以我們從原系統(tǒng)中統(tǒng)計(jì)了以下參數(shù)：測(cè)量部位（位號(hào)描述）、回路位號(hào)、回路類型說明（如單回路、串級(jí)控制回路，純顯示等信息）、儀表位號(hào)、儀表名稱、信號(hào)類別（如4—20mA、接點(diǎn)等）、分度號(hào)（針對(duì)熱電偶）、回路供電（220V、24V）、I/O類別（AI、AO、DI等）、測(cè)量范圍、工程單位、偏差范圍、高高報(bào)警、高報(bào)警、低報(bào)警、低低報(bào)警、偏差高報(bào)警、偏差低報(bào)警、輸入正反作用、PID正反作用、輸出正反作用、輸入源、輸出源、調(diào)節(jié)閥正反作用及作用形式（氣開或氣關(guān)）、手自動(dòng)信號(hào)是否跟蹤、是否開方、運(yùn)算形式（穩(wěn)壓補(bǔ)償）、控制算法及比例積分微分時(shí)間等。

（3）原系統(tǒng)安全柵種類及數(shù)量統(tǒng)計(jì)：為了保證信息的全面性，我們把每個(gè)位號(hào)所對(duì)應(yīng)的安全柵種類一一列出。

（4）控制回路說明編制：裝置工藝較復(fù)雜，涉及的復(fù)雜控制回路也較多，復(fù)雜控制回路一般比較重要，為保證改造后能正常使用，我們對(duì)每個(gè)復(fù)雜控制回路內(nèi)的所有位號(hào)信息抓屏保存，便于老系統(tǒng)拆除后進(jìn)行查詢，也對(duì)每個(gè)復(fù)雜控制回路進(jìn)行了詳細(xì)的說明。

（5）原流程圖畫面要求分析：應(yīng)工藝的要求，所有流程圖畫面中的內(nèi)容保留和以前的一樣，畫面中管線、設(shè)備、物料、儀表等的顏色保持現(xiàn)狀，為保證此項(xiàng)工作的順利完成，對(duì)現(xiàn)有的所有畫面進(jìn)行抓屏保存。

（6）原主電纜及中間接線箱統(tǒng)計(jì)：中間接線箱電纜及主電纜的統(tǒng)計(jì)方法和I＼O表信息統(tǒng)計(jì)方法一樣，分發(fā)統(tǒng)計(jì)核對(duì)，然后匯總到一起再進(jìn)行核對(duì)。確認(rèn)利舊電纜長度，然后對(duì)所有的電纜進(jìn)行了標(biāo)識(shí)，并且在統(tǒng)計(jì)表上標(biāo)注了哪些是去SIS的哪些是去DCS的，對(duì)不清楚地電纜用特別的顏色標(biāo)注。

（7）原機(jī)柜間、機(jī)柜內(nèi)布局圖分析：參考原機(jī)柜間的面積及機(jī)柜布局尺寸，可以很好的完成改造后機(jī)柜的擺放，所以保證所測(cè)量參數(shù)的正確性很重要，并且參考原系統(tǒng)柜、安全柵柜、端子柜等的位置來合理布局改造后系統(tǒng)柜、安全柵柜、端子柜的位置，可以保證電纜的長度夠用。機(jī)柜內(nèi)的布局圖細(xì)致到具體的位號(hào)。

（8）原順控方案的統(tǒng)計(jì)：聚乙烯裝置的工藝包專利技術(shù)復(fù)雜，其涉及的順控程序模塊達(dá)260個(gè)，必須與工藝技術(shù)人員，認(rèn)真溝通、消化資料及將現(xiàn)有的順控方案全部拷貝存檔；

（9）原輔操臺(tái)布局統(tǒng)計(jì)：對(duì)（下轉(zhuǎn)第251頁）（上接第249頁）輔操臺(tái)的布局進(jìn)行拍照，并統(tǒng)計(jì)輔操臺(tái)上開關(guān)的位號(hào)、功能、開關(guān)形式、接線方式、去向以及信號(hào)類型；

（10）原系統(tǒng)控制組及長短趨勢(shì)組統(tǒng)計(jì)：根據(jù)工藝的操作習(xí)慣，新系統(tǒng)中所有的控制組還有趨勢(shì)組都保留和老系統(tǒng)的一樣，所以對(duì)老系統(tǒng)的所有控制組及趨勢(shì)組進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。在統(tǒng)計(jì)的過程中，和工藝人員不斷的確認(rèn)，對(duì)趨勢(shì)組的分組進(jìn)行了微小的改動(dòng)，改動(dòng)的部分作標(biāo)記并注釋；

（11）其他：成套控制系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)、先進(jìn)控制點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)和先進(jìn)控制說明分析、先進(jìn)控制流程圖畫面統(tǒng)計(jì)、聯(lián)鎖邏輯I/O點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)、MCC（電氣）信號(hào)統(tǒng)計(jì)、DCS部分MCC點(diǎn)大多都是些現(xiàn)場(chǎng)泵的運(yùn)行信號(hào)和泵故障信號(hào)顯示，從隔離場(chǎng)所、節(jié)點(diǎn)類型（有源或無源）、觸點(diǎn)類型（常開或常閉）等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3.1.2 自主開發(fā)程序，提高組態(tài)信息的準(zhǔn)確導(dǎo)出和轉(zhuǎn)換效率

每套裝置的系統(tǒng)改造需要統(tǒng)計(jì)的信息種類繁多，數(shù)千臺(tái)設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備需要統(tǒng)計(jì)多種參數(shù)和信息，累計(jì)起來是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫。我們自己編程開發(fā)程序，導(dǎo)出原系統(tǒng)組態(tài)信息；參考現(xiàn)有資料；徹底解讀原系統(tǒng)控制邏輯（順序控制、邏輯控制、復(fù)雜控制和復(fù)雜計(jì)算等）。同時(shí)轉(zhuǎn)換部分組態(tài)信息到新系統(tǒng)，然后人工對(duì)轉(zhuǎn)換好的組態(tài)進(jìn)行增補(bǔ)和修改，完成全部系統(tǒng)組態(tài)，極大的提高了工作效率。

3.2 建立測(cè)試平臺(tái)，提前測(cè)試、反復(fù)驗(yàn)證

本次系統(tǒng)改造項(xiàng)目尤其是聚乙烯DCS改造，涉及大量的程序、復(fù)雜控制和復(fù)雜計(jì)算，這三者的功能實(shí)現(xiàn)是此次項(xiàng)目改造中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

在前期資料整理出來后，我們就搭建好測(cè)試平臺(tái)，組織人員對(duì)畫面進(jìn)行組態(tài)并由工藝確認(rèn)；為了精確測(cè)試廠家的組態(tài)，我們對(duì)HONEYWELL的TDC3000和橫河的CS3000系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，通過OPC編程，實(shí)現(xiàn)了實(shí)際運(yùn)行的DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)到測(cè)試平臺(tái)傳輸，用實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試新的組態(tài)，驗(yàn)證復(fù)雜計(jì)算和復(fù)雜控制的正確性。這種測(cè)試方法是我們的首創(chuàng)，這在任何廠家都沒有應(yīng)用過。

通過對(duì)控制組態(tài)提前測(cè)試、反復(fù)測(cè)試，不斷查找問題，一步步的改進(jìn)。在FAT前我們和系統(tǒng)廠家一起對(duì)復(fù)雜計(jì)算、復(fù)雜控制、邏輯控制及順控做了一次全面測(cè)試和改進(jìn)；在FAT中又做了一次測(cè)試和改進(jìn)，F(xiàn)AT后，廠家又到獨(dú)山子和我們做了多次測(cè)試后改進(jìn)，直到達(dá)到預(yù)期目標(biāo)為止。

3.3 管理精細(xì)，使項(xiàng)目質(zhì)量全程受控

在控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目中，不僅有全局觀，還要對(duì)系統(tǒng)的每一個(gè)步驟，每一個(gè)細(xì)節(jié)做得絲絲相扣。我們將系統(tǒng)工作量進(jìn)行分解，將每一個(gè)控制機(jī)柜都責(zé)任到人。系統(tǒng)負(fù)責(zé)人首先向內(nèi)部各單元負(fù)責(zé)人進(jìn)行對(duì)接，使他們?cè)谡麄€(gè)施工過程中明白要干什么、怎么做。然后由各單元負(fù)責(zé)人向施工單位人員一一進(jìn)行對(duì)接。原則上從藍(lán)圖核對(duì)、下線和上線由一人負(fù)責(zé)到底，以減少人為犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)。

3.4 確定以儀表車間為主體的項(xiàng)目體制，發(fā)揮主導(dǎo)作用

儀表車間針對(duì)系統(tǒng)操作畫面與工藝車間一一對(duì)接，工藝車間提出了500多條修改建議，全部進(jìn)行整改。接下來與施工單位進(jìn)行對(duì)接，儀表車間對(duì)施工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，包括作業(yè)面如何展開、工具如何定位、工業(yè)垃圾如何處置都做了明確的要求，并且以規(guī)范的文本形式交予施工單位。

在施工前儀表維護(hù)人員以小組為單位，與施工單位對(duì)藍(lán)圖進(jìn)行核對(duì)，對(duì)照藍(lán)圖對(duì)系統(tǒng)電纜一一進(jìn)行核對(duì)，在項(xiàng)目實(shí)施前解決500多個(gè)問題。在機(jī)柜下線和上線過程中，按照事先分配好的人員進(jìn)行監(jiān)護(hù)，一般每個(gè)柜子里有兩名儀表人員監(jiān)護(hù)，施工單位按照我方的要求，拆一組信號(hào)套一個(gè)線標(biāo)，并且將舊的線標(biāo)保留，拆完一個(gè)端子排后監(jiān)護(hù)人員根據(jù)前期的電纜統(tǒng)計(jì)表再一一進(jìn)行確認(rèn)，保證電纜標(biāo)示無誤。在電纜上線時(shí)，在按照下線時(shí)做好的標(biāo)示一一在新機(jī)柜中轉(zhuǎn)移，施工人員按照我方制定的質(zhì)量控制程序穩(wěn)步進(jìn)行，忙而不亂。

4.結(jié)束語

七套裝置控制系統(tǒng)改造是全廠儀表檢修的著眼點(diǎn)，其中乙烯和聚乙烯裝置改造涉及近100面機(jī)柜拆裝，4萬點(diǎn)接線，現(xiàn)場(chǎng)1萬臺(tái)儀表設(shè)備的控制方案、邏輯、參數(shù)經(jīng)過逐一解讀、轉(zhuǎn)化、移植，實(shí)現(xiàn)了百分之百準(zhǔn)確對(duì)接。七套裝置順利開工，控制系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行，未出現(xiàn)任何控制系統(tǒng)故障，裝置檢修后一次投料成功。

系統(tǒng)改造后得到進(jìn)一步優(yōu)化，消除了7套裝置控制系統(tǒng)存在的隱患，老區(qū)控制系統(tǒng)與新區(qū)各裝置型號(hào)統(tǒng)一，極大的降低了備件費(fèi)用。