烯烴裝置DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡結構論述

趙斌

摘 要：本次論述網(wǎng)絡結構為山西焦煤集團60萬噸/年甲醇制烯烴項目工程。其主要生產(chǎn)裝置包括：烯烴轉化分離裝置、聚丙烯裝置、聚乙烯裝置、空分裝置、熱電站、化學水處理系統(tǒng)、綜合罐區(qū)、火炬系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)等。其中烯烴轉化分離裝置由××××有限公司設計，聚乙烯裝置由××××有限公司設計，聚丙烯裝置由××××有限公司設計，其余輔助設施由××××有限公司設計。儀表及控制系統(tǒng)均采用DCS進行過程控制和檢測，實現(xiàn)集中操作，并建立全廠實時數(shù)據(jù)庫，為全廠計算機信息管理和生產(chǎn)調度系統(tǒng)建立基礎。

關鍵詞：CCR；FCR；CCS；DCS；PLC；MMS；MODBUS

本項目工程控制室的設置按照中央控制室加現(xiàn)場機柜室的模式實現(xiàn)。根據(jù)全廠總平面的布置設置一個中央控制室（CCR）、兩個區(qū)域控制室（FCR）、六個現(xiàn)場機柜間（FRR）：

設一個中央控制室（CCR）：廠區(qū)內的生產(chǎn)裝置、公用工程及輔助設施的DCS、GDS、APC、SIS、CCS（機組保護系統(tǒng)）、PLC等系統(tǒng)的工程師站、操作站、輔操臺及附屬設備在中央控制室進行集中操作、控制和管理。

設機電爐一體控制室（FCR）：實現(xiàn)熱動力站集中監(jiān)控管理；設熱動力站機柜間，熱動力裝置相關控制點進該機柜間。其中儲備煤系統(tǒng)、排灰排渣系統(tǒng)各為獨立PLC系統(tǒng)，三臺鍋爐各設一套FSSS系統(tǒng)，兩臺汽輪機各設一套DEH、ETS、TSI系統(tǒng)，其控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給DCS。全廠中央控制室（CCR）設兩臺操作站用于熱動力站的監(jiān)控顯示。

設污水處理控制室（FCR）：污水處理裝置采用DCS/PLC控制系統(tǒng)，控制點進入該控制室的機柜間（若采用DCS系統(tǒng)，執(zhí)行本框架協(xié)議），并通過通訊方式接入全廠DCS系統(tǒng)。

設烯烴轉化分離置機柜間：烯烴轉化分離置裝置控制點進入該機柜間，其中反應器壓縮機、丙烯制冷壓縮機、主風機各有一套機組保護系統(tǒng)，其控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給DCS。

設聚乙烯裝置機柜間：聚乙烯裝置、兩聚地面火炬、兩聚倉庫控制點進入該機柜間；其中擠壓造粒機、風送系統(tǒng)、添加劑進料系統(tǒng)、PDS排料系統(tǒng)等各為獨立PLC系統(tǒng)，其控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給DCS。

設聚丙烯機柜間：聚丙烯裝置控制點進入該機柜間，其中擠壓造粒機、風送系統(tǒng)、添加劑進料系統(tǒng)、PDS排料系統(tǒng)等各為獨立PLC系統(tǒng)，其控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給DCS。

設空分機柜間：空分制氮站、空壓站、空分循環(huán)水的控制點進入該機柜間，其中空壓機組有一套機組保護系統(tǒng)（CCS），其控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給DCS。

設綜合罐區(qū)機柜間：綜合罐區(qū)一、綜合罐區(qū)二、丙烯罐區(qū)、乙烯罐區(qū)、甲醇罐區(qū)、汽車裝卸站臺一、汽車裝卸站臺二、甲醇卸車等裝置的控制點進入該機柜間。氫氣提純裝置、回用水裝置、化學水處理站、裝車系統(tǒng)各為獨立PLC系統(tǒng)，其控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給DCS。

設火炬機柜室：火炬為獨立PLC系統(tǒng)，控制點進入該機柜間并將實時數(shù)據(jù)通過冗余MODBUS通訊給罐區(qū)機柜間的DCS。

從現(xiàn)場機柜間到中央控制室的控制網(wǎng)絡用冗余鎧裝光纜一天一地方式敷設連接，在中央控制室完成匯集并組網(wǎng)，實現(xiàn)各裝置控制系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

在各現(xiàn)場機柜間（工程師間）內設置工程師站，該工程師站應當具有操作站功能。

全廠控制系統(tǒng)由控制站、操作站、工程師站、網(wǎng)絡設備、工廠網(wǎng)絡接口和應用服務器、輔操臺、操作臺等設備組成，實現(xiàn)集中監(jiān)測和過程控制操作，并通過OPC服務器向全廠實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和MES管理系統(tǒng)實時提供數(shù)據(jù)，為全廠計算機信息管理和生產(chǎn)調度建立基礎。各裝置區(qū)內不同裝置的DCS控制單元必須獨立設置，減少關聯(lián)影響，以保證裝置正常生產(chǎn)和開、停車過程的需要。

參考文獻

[1]張小燕，張海云.乙烯裝置“神經(jīng)中樞”的守護者——記全國三八紅旗手、齊魯烯烴廠DCS工程師趙卉[J].Safety Health & Environment，2010，10（3）：18-19.

[2]馬文棟.DCS系統(tǒng)中的網(wǎng)絡通信技術淺析[J].科技致富向導，2013，（20）：344-344.

（作者單位：山西焦煤集團飛虹化工股份有限公司）