现场总线控制系统在石化行业的应用及发展

1、现场总线操纵体系在石化行业的应用及生长刘聪俐;周开华;古正龙摘要:扼要先容了现场总线体系在石化行业的紧张职位，并团结现实对其举行上风阐发，对其应用生长颁发了小我私家见解关键词:fs操纵体系;布局特点;上风阐发;远景预测“信息化发动产业化，产业化促进信息化是中国的国策。如今石油和化工企业的信息化分为三层布局：第一层以ps(pressntrlsyste，历程操纵体系)为代表的消费历程底子主动化层，重要内容包罗先辈操纵体系ds、fs、先辈操纵软件、软丈量技能、及时数据库等。第二层以es(anufaturingexeutinsyste，制造实行体系)为代表的消费历程运行优化层，重要内容包罗现金筹划与调

2、理技能aps、消费及时跟踪技能、动态质量操纵与办理技能、物料平衡技能等。第三层以erp(enterpriseresureplanning，企业资源筹划)为代表的消费历程谋划优化层，重要内容包罗企业资源办理erp、供给链办理、产物质量数据办理、装备资源办理、企业电子商务平台等。三层布局在成效分别上虽有重叠，但各有侧重。如今中国石油内部正在es和erp这两层平台推广实行先辈的办理体系。ps层固然处于最底层，但是本层种种操纵体系及技能应用结果的优劣，直接干系到信息化历程的快慢和应用结果。在如今，ds集散操纵体系照旧主流，海内已有近800套应用。但是现场总线操纵体系fsfieldbusntrlsyst

3、e代表当今操纵技能和ds的生长标的目的，并已经进入产业化应用阶段。人们对fs有种种批评，既有对新技能的赞尝，也有对近况的狐疑。只管众口纷纭，笔者将fs团结本公司装置实例，对其应用生长，略表以下小我私家之见：一、(fs)现场总线操纵体系的特点根据ie/isa界说，现场总线是毗连智能现场装备和主动化体系的数字式、双向传输、多分支的通讯网络。它是用于历程主动化最底层的现场装备以及现场仪表的互连网络，是现场通讯网络和操纵体系的集成。它具有体系开放性；互可操纵性和互用性；现场装备的智能化与成效自治性；体系布局的高度疏散性；对现场环境的顺应性等技能特点。fs与传统操纵体系如ds的布局对好比图所示二、(fs

4、)现场总线操纵体系的上风阐发出于宁静角度思量，炼油化工装置与操纵操纵职员所处的间隔一样平常较远，接纳fs比接纳ds上风更显着。以我公司20万吨/年催化重整和10万吨/年柴油加氢团结装置为例，来阐发一下接纳现场总线体系的上风。如今本团结装置接纳ds体系，从装置到操纵站之间间隔为约莫450。ds体系现场操纵站i/点数统计为不包罗esd体系点数：模拟量输入点ai带操纵106点、指示208点；温度指示t/、rtd：340点；模拟量输出a：93点；数字量输入di:50点；数字量输出d：22点。根据点数统计，集散操纵体系范围最低设置思量20%备用余量应至少配操纵柜4块，包罗：8点ai卡57块，6路t/卡6

5、8块，8点a卡27块，16点di卡：4块，16点d卡2块。宁静栅柜4块，对全部输入输出配宁静栅、继电器端子等。电源柜1块，为操纵柜和宁静栅柜提供电源。操纵站4个，工程师站1个。电缆敷设接纳从现场仪表到接线箱，再通过多芯电缆至操纵室内接线端子的方法。如许所用8芯电缆电缆数目约莫41k，2芯电缆电缆数目约莫41k。假设接纳fs体系，从操纵体系方案、安装、投运到一样平常检维修都可以表现其良好性：一节省初期投资和安装用度以接纳prfibus-dp为例，组成多主站操纵体系。由于现场的智能装备具有多种成效，因此可不再必要单独的操纵器、报警设定器、及ds体系的多种卡件、断绝栅等。以是说可以省去本团结装置中4

6、个操纵柜和4个宁静栅柜中全部卡件、断绝栅及其他变送器、设定器等操纵装备。但是比拟力电型仪表，现场智能仪表价位稍高，总体上来说硬件投资低于ds体系。由于操纵室内装备淘汰，而且现场总线体系接线简朴，一对双绞线上可挂接多个装备，因此电缆、槽盒、桥架用量和规格大大淘汰，既节省了投资，也淘汰了方案、安装事情量。桥架宽度规格减小，能相应淘汰土建专业施工难度。总体上而言，可淘汰初期投资。二节省后期安装和一样平常维护用度当后期必要增长现场操纵装备时，无需增设新电缆，就近连在原电缆即可，节流了后期电缆投资和相应的施工事情量，普及以为可节省安装用度60%。由于现场操纵装备自己具有自诊断、阻碍自处置惩罚本领，而且操

7、纵网络可以将现场操纵装备的状态、诊断信息传输到操纵室，操纵办理职员可以快速、正确的相识和查询消费现场和自控装备的运行状态。作为网络节点的智能现场装备，具备数字盘算和数字通讯本领，位于现场的丈量变送与实行机构之间直接借助网络传送信号，因此操纵成效可直接在现场完成，实现了彻底的疏散到现场的操纵体系成效，从底子上进步了操纵体系运行的可靠性和有用性。2.3用户具有高度的体系集成主动权操纵网络打破了ds体系中因专用网络的关闭造成的缺陷，接纳开放化、尺度化的办理方案，用户可根据普及成认的、开放的协议选用总线体系，不会为体系集成中不兼容的协议、接口而懊恼。三、海内工程应用存在的题目一代价题目fs的重要特点是

8、节流安装用度和维护开销，在硬件的代价方面并不比传统的ds大概pl低，乃至要略高于它们。外洋的fs应用试点陈诉已说明白这种环境，fs的总用度低。但在海内，一方面用户对硬件的代价非常敏感，而入口fs硬件的代价高得惊人；另一方面，由于海内如今人工用度低，以是工程方案，办理，安装，调试等用度远比外洋低。这是fs在海内应用不多的一个紧张缘故原由。二冗余题目根据现场总线的方案头脑，低速部门不必要冗余，由于它已经将伤害疏散了，局部阻碍不会导致全局的阻碍。现场总线的智能化仪表又有实现维修预告的成效，可以事先防范；而且万一现场仪表阻碍，调治回路失灵，也可以由主机举行操纵干预。主机出现阻碍时，现场仪表在现场自成调

9、治回路而实现自主调治。但在现实消费中的一些特别应用场所，操纵体系用户(尤其是出现过由于操纵体系失灵导致工场变乱的消费企业)特别夸大冗余，有的乃至要冗余到底(包罗电源，网络等等)，而如今现场总线国际尺度ff的f1和prfibus的pa都没有冗余。固然，要完全冗余，在技能上不是完全不成能的，但如许一来，在经济上每每是不容许的。三调试和运行维护比意料的难由于现场总线技能包罗很多新的技能内容，尤其是像ff如许的现场总线自己相称庞大，在调试历程和运行维护中常常会碰到如许那样的困难。四、远景预测如今，在我国绝大部门历程产业都以ds作为主流操纵体系，电皿型仪表作为主导仪表；加上因熟悉上的缘故原由和现场总线智能仪表尚为非主导产物，暂不克不及大量普及fs。单从使用现有资源角度，ds体系的消散或完全被代替，短期内也是不公正的，应安身于现有ds，充实开掘现有装备的潜力(如可以在ds与fs之间安装网关，以实现信息的通报)，使既有投资又不至于白费。别的，ds是一个不竭生长的操纵体系，它一定接纳现场总线技能对自