楊磊(大慶金橋信息技術(shù)工程有限公司， 黑龍江 大慶 163714)

化工控制系統(tǒng)優(yōu)化及管理探析

楊磊(大慶金橋信息技術(shù)工程有限公司， 黑龍江 大慶 163714)

當前隨著我國化工行業(yè)的不斷進步與發(fā)展，化工控制系統(tǒng)也得到了很大優(yōu)化。化工控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中的一個重要指令部件，其不但關(guān)系著化工生產(chǎn)的效率及經(jīng)濟運行，更對化工生產(chǎn)安全有著十分重要的影響。本文主要分析了化工控制系統(tǒng)中的供電、通訊、CPU負荷及控制方案等問題，并根據(jù)行業(yè)設(shè)計原則和維護規(guī)范等對化工控制系統(tǒng)的優(yōu)化提出了合理的方案。通過測試發(fā)現(xiàn)，在有合理維護制度的前提下，優(yōu)化后的化工控制系統(tǒng)能夠保障良好穩(wěn)定運行。

化工控制系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化；管理；化工生產(chǎn)

工行業(yè)是國家的重要行業(yè)，其不但關(guān)系著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展，更關(guān)系著國家的國防力量發(fā)展。不過，化工行業(yè)同時也是一個危險性較高的行業(yè)，在化工生產(chǎn)過程中，容易因各種問題而發(fā)生安全事故，從而危害到國家和人民的生命財產(chǎn)利益。而化工控制系統(tǒng)就是用于對化工生產(chǎn)過程進行有效控制，以預(yù)防安全事故發(fā)生的一個重要系統(tǒng)。可以說，化工控制系統(tǒng)對化工生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟運行起著無可替代的作用。因此，不斷優(yōu)化化工控制系統(tǒng)乃是勢在必行。以下筆者就來談?wù)劵た刂葡到y(tǒng)的優(yōu)化及管理問題。

1 常見化工控制系統(tǒng)的組成

由于大部分化工生產(chǎn)過程的工藝流程都很長，所以對化工控制系統(tǒng)的要求也較高。具體來說，首先一般化工工藝都包括空分裝置、甲醇裝置、酸脫裝置以及MTP和PP裝置等幾個重要裝置，而這幾個裝置都存在較大的危險性。其次個別重要裝置需要有聯(lián)合控制系統(tǒng)來負責監(jiān)視和控制，而此聯(lián)合控制系統(tǒng)主要是由DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、ESD/ITCC系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)以及輔控網(wǎng)等組成的。另外全廠裝置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般是由本地控制網(wǎng)、工廠信息管理網(wǎng)以及萬能控制網(wǎng)等幾個部分組成的。

2 化工控制系統(tǒng)的優(yōu)化

(1)CPU負荷率的優(yōu)化 首先，以往凈化裝置及MTP裝置等的分布式控制系統(tǒng)的CPU負荷率均非常高，甚至超過了70%以上，而通過增加控制器的方式對其進行優(yōu)化后，各控制器的負荷率得到了有效平衡，負荷率降低到了45%以下。其次，通過增加可編程邏輯控制器，對空分界區(qū)的ITCC系統(tǒng)的負荷率進行了有效優(yōu)化，并且增加了空冷系統(tǒng)風(fēng)機變頻控制功能，提高了系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。第三，以往預(yù)干燥界區(qū)只配置一套CPU，其負荷率過高，經(jīng)常因系統(tǒng)故障而無法滿足監(jiān)控要求，通過增加兩套CPU及相應(yīng)的附屬設(shè)備后，優(yōu)化了預(yù)干燥界區(qū)的可編程邏輯控制器的負荷率，使得單個系統(tǒng)的CPU負荷率得到了降低，危險得以分散。

(2)通訊方式的優(yōu)化 首先，采用聯(lián)鎖保護優(yōu)化的方式對兩個控制系統(tǒng)之間的通訊點進行了優(yōu)化，采取了硬接線，分布式控制系統(tǒng)只允許讀取數(shù)據(jù)，而不能向ESD系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。其次，取消小型可編程邏輯控制器，直接進入分布式控制系統(tǒng)，即通過取消與分布式控制系統(tǒng)之間的通訊而降低了通訊負荷，同時克服了通訊距離限制，提高了控制的可靠性。第三，同時參與緊急停車和控制信號，采用一拖二安全柵進行信號傳輸，保障了傳輸?shù)陌踩浴?/p>

(3)重要壓縮機的優(yōu)化 對于部分比較重要的壓縮機，在其的現(xiàn)場控制室內(nèi)增設(shè)了操作站，同時中央控制室內(nèi)也增設(shè)了操作站，從而給操作人員提供了更加全面的監(jiān)視控制功能，更好地實現(xiàn)了遠程控制。

(4)控制和監(jiān)視功能的優(yōu)化 首先對中央控制室的輔助操作臺進行了優(yōu)化設(shè)計，新增了部分設(shè)備的緊急停車按鈕，更好地滿足了遠程緊急停車控制功能。其次設(shè)立了系統(tǒng)的權(quán)限令牌，明確了中央控制室的最高權(quán)限。第三為了更好地適應(yīng)遠程信號傳輸要求，在中央控制室內(nèi)配置了先進的Tricon TMR遠程控制系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的可用性及可靠性。

(5)電源系統(tǒng)的優(yōu)化 針對目前主要存在的多套控制系統(tǒng)共用一套電源系統(tǒng)、個別控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)為單路且無冗余配置、個別控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)未實現(xiàn)冗余機構(gòu)、個別控制系統(tǒng)的電源系統(tǒng)的切換時間未達到規(guī)定時間以及電源系統(tǒng)的工作方式、狀態(tài)、報警等未進入控制系統(tǒng)等問題，提出了綜合改造方案，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)電源的雙路冗余配置及電源之間的相互獨立。

(6)邏輯控制的優(yōu)化 控制邏輯的主要功能是對化工生產(chǎn)工藝過程進行控制和監(jiān)視，而工藝控制要求是其設(shè)計的依據(jù)。而在其工藝控制要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)用自動化控制技術(shù)進行了優(yōu)化，實現(xiàn)了自動化控制。

3 化工控制系統(tǒng)的管理

為了切實保障化工生產(chǎn)安全，必須要對化工控制系統(tǒng)進行有效管理，從而充分發(fā)揮出其作用。加強化工控制系統(tǒng)管理的第一要務(wù)是建立健全管理制度，明確管理工作內(nèi)容、方法及目標，配備專業(yè)的管理人員，定時對化工控制系統(tǒng)的運行進行巡檢，發(fā)現(xiàn)問題后及時進行分析，提出有效的解決方案，并認真做好記錄。其次要加強人才培養(yǎng)，同時招聘更多專業(yè)的操作人員和管理人員，完善人才管理制度和獎懲機制，做到有責必究。再者還要不斷改進管理方法，采用科學(xué)的管理方式和先進的管理理念，提升管理效率。

4 結(jié)語

綜上所述，在化工生產(chǎn)中，化工控制系統(tǒng)發(fā)揮著極其重要的作用，是保障化工生產(chǎn)安全的必不可少的系統(tǒng)。鑒于在化工控制系統(tǒng)中尚存在一些老舊問題，必須要對系統(tǒng)進行進一步優(yōu)化，并加強管理，從而更好地發(fā)揮出其效用，切實保障化工生產(chǎn)安全。

[1]李先林.淺談化工控制系統(tǒng)升級改造施工[J].工業(yè)建筑，2014，S1:1045-1047.

[2]伊勝偉，戴忠華，彭勇，熊琦，王婷.煉化行業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全分析[J].工業(yè)控制計算機，2014，10:1-3+6.

[3]常志宏.簡析化工控制系統(tǒng)優(yōu)化及管理[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012，20:173-175.

楊磊(1985-)，男，黑龍江大慶人，助理工程師，本科，主要從事化工自動控制系統(tǒng)改擴建及維護工作 。