面對激烈的市場競爭，石化企業要在競爭中不斷取得優勢而立于不敗之地，需不斷地提高自動化水平，將企業的生產過程控制、優化、運行、計劃與管理作為一個整體進行控制與管理，提供整體解決方案，推廣和深化綜合自動化系統，以實現企業的優化運行、優化控制與優化管理。 　　石化企業自動化典型技術 　　集散控制系統DCS問世于1975年，生產廠家主要集中在美、日、德等國家。目前DCS正趨于小型化、多樣化、PC化和開放性。DCS系統是幾種系統的集成和融合，同時向上和向下雙向延伸，使來自生產過程的現場數據在整個企業內部自由流動，實現信息技術與控制技術的無縫連接，向測控管一體化方向發展。 　　由于3C（Computer、Control、Communication）技術的發展，過程控制系統將由DCS發展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以將PID控制徹底分散到現場設備中。基于現場總線的FCS又是全分散、全數字化、全開放和可互操作的新一代生產過程自動化系統，它將取代現場一對一的4～20mA模擬信號。采用現場總線技術構造低成本的現場總線控制系統，促進現場儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統開放化，符合工業控制系統的技術發展趨勢，給傳統的工業自動化控制系統體系結構帶來革命性的變化。 　　國內自動化大系統面臨的挑戰 　　石化是DCS使用比較早和普遍的領域。該領域的幾乎全部大型工程都是采用國外系統。除了DCS本身的硬軟件外，還采購國外大公司的APC優化軟件，以提高生產效率。由BASF、美國殼牌等跨國集團在中國興建或合建的大型石化工程，都是全部采用國外系統。在石化領域的DCS中Honeywell公司、日本橫河電機株式會社、EMERSON公司等在市場上處于領先地位。 　　DCS當前正面臨著現場總線控制系統（FCS）技術的挑戰，現場總線作為一種技術趨勢已經勢不可擋。目前各家公司都采用將自己的DCS和各種現場總線協議通過接口設備實現連接的過渡方式，雖然在一個系統里，同一種現場總線的不同廠家的現場儀表與DCS之間、不同類型現場總線之間的可互操作性問題還時有發生，但在我國已經投運的現場總線系統也已經接近100個，如賽科900000萬t/年乙烯裂解裝置的FCS系統是目前國內外最大的現場總線系統。可以說，它已經進入實用時期。總之，現場總線控制系統的實用化，已成為DCS的強勁對手。 　　其次值得注意的是，國外DCS廠商提出了一個新的概念：解決方案（Solution）。即DCS制造商不再把自己僅僅看作是DCS的供應商，而是針對用戶的某一個裝置的控制問題，從控制方案的制定開始，包括系統集成、硬件采購、軟件配置、現場調試、開車投運，直到驗收等，全過程都由其承包。許多綜合性的自動化集團成立了若干專門針對特定行業的“解決方案”公司。這將對國內DCS的用戶產生一定的影響。因為，解決方案的做法確實能夠更好地滿足用戶的要求，減少用戶的成本。如果國內DCS廠商不采取相應的策略，將來與精通用戶工藝和使用習慣的國外Solution公司競爭時，將處于明顯的劣勢。 　　石化企業對自動化技術和產品的需求 　　1.對檢測儀表的需求 　　國內外儀表系統向數字化、智能化、網絡化、微型化的發展，使石化企業提高了自動檢測儀表的應用水平。為適應現場總線控制系統要求，現場總線型數字儀表獲得了迅速發展。其具有日趨完善，可靠性高、互操作性強等特點，在石化過程控制領域將會得到更多應用。由于環境保護要求越來越高,環保儀表應用也增多，如在線煙氣分析、綜合水質分析儀、在線COD分析儀、濁度分析儀及PH分析儀等。目前石化企業在線分析儀表的需求很大，國產在線分析儀表與國外產品相比存在一定差距，現在應用的大多數在線分析儀表是進口產品，主要包括在線氣相或液相色譜儀、多路近紅外（NIR）光譜分析儀及其他物理特性分析儀等。 　　石化對儀表自動化系統的維護工作越來越重視，特別是對預測維護保養問題更感興趣。采用具有診斷和預測維護保養能力的儀表與設備管理系統（AMS），可使現有設備的生產潛力增長1%～3%，同時非計劃的維護保養費用可降低10%～30%。 　　2.對裝置先進控制水平以及安全控制的需求 　　石化企業的常減壓、催化裂化、加氫裂化等煉油生產裝置及乙烯等化工裝置均采用DCS控制系統。但有些石化企業其DCS的功能并未得到充分的利用，因此，很有必要進一步提高DCS應用水平，積極開展DCS先進控制技術的應用，以充分發揮DCS的作用。 　　先進控制技術（APC）用來處理常規PID控制效果不好，甚至無法控制復雜工藝過程的問題。通過實施先進控制，可達到增強裝置運行穩定性和安全性、提高產品質量和收率、增加裝置處理量、降低運行成本的作用，同時帶來顯著經濟效益。目前一些先進控制技術已比較成熟，其中應用比較成功的是魯棒PID控制和多變量預測控制技術。對于多變量預測控制方面的先進控制軟件產品，國外的有美國Honeywell公司的RMPCT、美國Aspen Tech公司的DMC Plus等，國內的有浙大中控的APC-HIECON、清華大學的SMART等多家軟件。至今石化企業中已有幾十套裝置應用了先進控制技術，并取得了顯著的經濟效益。 　　由于現代化石化企業裝置規模大、工藝過程復雜、易燃、易爆，對設備的安全性、可靠性和有效性的要求比較高。安全控制技術對石化企業的生產是至關重要的，安全儀表系統（SIS） 在避免裝置災難、減少事故損失、安全停車方面等起到了積極而重要的作用。比較著名的緊急停車系統（ESD）和壓縮機組綜合控制系統（ITCC）廠家有美國Woodward公司的Micro Net TMR系統、Triconex公司的Tricon系統、Honeywell公司的FSC系統、英國ICS Triplex公司的Regent系統Trusted系統、德國Hima公司的H41/H51系統等。 　　自動化系統的應用 　　吉化石化是中國石油集團麾下最大的石油化工企業，有催化裂解、加氫裂化、延遲焦化、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、苯酚丙酮、丁二烯、芳烴抽提、乙丙橡膠、ABS、環氧乙烷、丙烯酸酯、乙醛、醋酸、合成氨等幾十套裝置。應用的自動化系統比較多，相當一部分老裝置都進行了技術改造，整體的自動化水平較高。多家的DCS或ESD系統得到采用，如Honeywell公司的TPS3000系列以及FSC系統、日本橫河電機株式會社的CS3000系統、西門子公司的PCS7系統、EMERSON公司的Delta V系統、Woodward公司的Micro Net TMR系統、Triconex公司的Tricon系統、德國Hima公司的H41/H51系統等。 　　由中國石油集團工程設計有限責任公司東北分公司主持設計的700000t/年乙烯改造項目的一次開車成功，標志著中油集團最大的乙烯生產基地的建成。該裝置新配置了自動化系統，同時對原有的控制系統進行改造和集成，自動化控制水平高。先進控制技術（APC）也得到了應用，通過實施先進控制，增強了整個裝置的運行穩定性和安全性、提高產品質量和收率。目前該裝置正滿負荷平穩運行。 　　自動化控制系統的發展在經歷了基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統以及集散控制系統（DCS）后，將朝著現場總線控制系統（FCS）的方向發展。同時用信息化帶動工業化，推動工業自動化技術的進一步發展，深化企業綜合自動化系統，加強技術創新，是提升企業整體素質，增強企業核心競爭力的重要舉措。 轉自：MM現代制造