近年来,我国石化行业一系列“世界级”炼化一体化项目建成投产,如上海赛科乙烯项目、广东惠州乙烯项目、羊坝一体化乙烯项目、茂名石化等 乙烯项目(扩建)、海南石化炼化项目、青岛炼化项目、福建炼化一体化项目、独山子炼化一体化项目、惠州炼化项目、天津炼化一体化项目、镇海乙烯项目等,担任高级专家 在石化自动化领域,见证了中国石化工业40多年的发展,黄步宇为我们详细回顾了近年来石化自动化技术的几大发展趋势。
世界一流的工厂需要集成的自动化系统。 对于当前大型综合炼化企业来说,为了应对全球竞争,高度重视企业信息系统的建设。 这就要求DCS系统打破以往只有单一设备控制形成“信息孤岛”的局面。 通过系统集成,实现了整个工厂真正的集中控制、运行和管理。 同时,目前新建的大型石化企业生产设备大型化、同步建设,控制系统规模达到数万点,涉及集散控制系统/现场总线控制系统(DCS/FCS)、 安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、旋转设备监控系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、储罐终端数据 采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、作业数据管理系统(ODS)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训模拟系统 (OTS)等自动化控制系统,为了实现全厂控制系统之间的集成,对自动化系统的集成水平提出了更高的要求。 刚刚建成并投入商业运营的天津炼化一体化项目包括10套炼油装置、9套化工装置、公用工程及附属设施、场外工程。 自动化系统集成规模达到约143,900个DCS I/O点和约44,300个SIS I/O点。 随着计算机网络技术在自动化系统中的深入应用,自动控制系统仅仅作为“信息孤岛”的时代已经过去。 自动化系统大型化、集成化是历史发展的必然趋势!
MAV策略,即采用Main Automation Vendor模式实施全厂仪表与控制系统集成策略,是近年来石化行业新兴的自动化系统建设模式。 采用MAV模式的最终目标是让业主获得性价比高、生命周期长、综合成本低的自动化系统。 在该模式中,MAV作为整体项目规划设计单位的合作伙伴,为用户提供整体解决方案、网络结构; 硬件/软件配置; 项目管理和操作程序; 功能设计规范和标准; 工程设计、配置、生成、调试; 第三方系统集成、调试; 运维支持服务及其他服务。 实践证明,这种模式有很多优点,一方面有利于项目的整体协调,另一方面有利于各种界面和人机界面的标准化,从而实现 多个生产装置和公用工程综合自动化系统的同步; 编制功能设计规范,保证综合自动化系统的标准化; 帮助管理国内外多个EPC; 确保综合自动化系统工程的高质量、高水平; 便于集中运营管理,资源优化,降低生命周期成本。 能够满足现代化大型石化项目建设和运营的挑战和需求。
当然,对于大型石化项目,MAV的选择至关重要。 是对供应商的产品、工程、服务、整体协调能力的多重考验。 就目前而言,石化行业的MAV仍然以国外知名企业为主,如艾默生、霍尼韦尔、西门子、横河、ABB等。国内自动化企业已经开始在这方面进行尝试,但要成为真正有竞争力的MAV ,工程经验还需要积累还有一段路要走。
当前现代石化企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。 一体化的网络结构促使我们从规划之初就考虑硬件、软件和维护方面的问题。 随着智能HART技术、现场总线技术、无线技术等数字技术不断向控制系统和现场仪表延伸,数据总线处理的信息量将不断增加。 信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要问题。 测试。 同时,大量采用计算机和网络技术,逐步取代自动控制系统固有的软硬件设备。 如何保证DCS系统的安全性和可靠性将是工程公司和制造商面临的重要问题! 目前,石化企业的网络安全问题引起了行业专家的广泛关注,他们正在研究网络硬件、软件、工程维护等安全功能和策略,以及应对风险等问题。 面对网络新技术应用所出现的信息安全问题,大家都在积极探索解决方案,加强管理,不断完善。
随着现场总线技术和产品的不断发展和应用经验的不断丰富,现场总线技术在流程工业和制造业中的应用也在不断发展。 在石化领域,自2005年上海赛科乙烯项目投产以来,中海油惠州乙烯项目、福建炼化一体化项目等一系列重大工业项目均成功采用FF、Profibus等现场总线技术 规模很大。 随着这些大型项目的实施,现场总线技术不断进步。 从结果来看,可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的,可以实现预测性维护和远程维护。 但仍存在用户观念变化、对现场维护人员技术要求高等问题。 而且技术本身还需要进一步完善,这使得现场总线技术在石化行业的应用发展相对缓慢。