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横河电机 Yokogawa - 横河控制系统

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    横河控制系统应用—瓦莱罗能源公司

    sherlly 2010-02-03 15:25

    瓦莱罗选择横河电机系统进行操作改进

    瓦莱罗能源公司简介
      瓦莱罗能源公司总部位于圣安东尼奥(San Antonio),拥有大约22,000名雇员,年收入额在900亿美元左右,是全球500强企业之一。在美国、加拿大与加勒比海地区,公司拥有并运营着18个炼油厂,总生产能力约为每天330万桶,是北美地区最大的炼油企业。瓦莱罗能源公司也是美国,加拿大与加勒比海地区最大的石油零售供应商,上述地区遍布该公司的零售店与专卖店,店铺总数多达5,800家左右,旗下品牌包括Valero、Diamond Shamrock、Shamrock、Ultramar和Beacon。若想获取该公司更多详细信息,请登录网站www.valero. com。


    瓦莱罗Ardmore炼油厂简介
      瓦莱罗Ardmore炼油厂位于俄克拉荷马州阿德莫(Ardmore),从国内外购买中油与高硫原油进行加工。年生产能力为9万BPD,主要产品包括传统汽油与低硫汽油,以及传统柴油与低硫柴油,最近也开始生产超低硫柴油、沥青以及精炼丙烯。此外该工厂还拥有240万桶以上的精制石油产品储藏能力。

     

    项目背景
      为了充分利用现代过程控制技术,位于俄克拉荷马州的瓦莱罗阿德莫炼油厂最近采用一款横河电机尖端的分布式控制系统(DCS)来替代现有的,已经老化了的控制系统。该厂之所以决定采用横河电机的DCS是因为,“(它)代表了同类设备的最高水平,显而易见这是一次彻底的更换,将使我们在市场竞争中处于优势地位,”Ken Ferris说道,他是公司的一名工程管理者,“通过先进的过程控制(APC)以及第一套系统安装后的增强性能,这套完善的现代化系统将为我们进行技术升级提供宝贵的契机。”

      “由于陈旧系统的维护费用逐渐上升,而新式的系统能够带来生产改进,于是我们做出这一决定。选择的标准是可靠性、系统特性、临界功能性以及成本。”

      “我们考虑提高现有系统的能力,于是决定更换陈旧的DCS,并对炼油厂一些单元的控制进行扩展。”工程管理者Ken Ferris继续说道。

      由炼油厂各个部门的代表组建了一个团队,开始筛选所有可行的方案,不久他们便将目光集中在两家自动化供应商上。在此基础上,又对两家供应商的优缺点分别进行了严格的评估,包括系统功能性、项目可执行性以及售后服务能力等等。

      系统的可靠性是我们考虑的最主要问题,因为安全性是一个最重要的因素,也是瓦莱罗公司一直所强调的。通过先进的过程控制进行任何重要操作改进的前提是必须保证工厂的安全可靠运行。另一项接受评估的关键系统功能是系统的响应速度。比如,最终选择的系统必须要有能力扫描炼油厂中所有的I/O点,并在短短一秒钟内用图表显示出结果。操作人员能够进行实质性的实时操作,并在潜在的过程异常或设备故障发生之前迅速采取补救措施。

      瓦莱罗公司整个评估工作以选择横河电机的CENTUM CS 3000 R3系统而告终,这主要归功于这套系统的可靠性、完善的功能、对炼油厂生产的高适用性、以及生命周期成本的降低。


    使用现有的I/O设备
      工厂大多数的现有设备与控制装置都继续加以利用,仅在需要的地方采用新型I/O设备替换原有的陈旧设备。以前手动调节的气动设备也在新系统的涵盖范围之内。每一个控制/数据回路都经过了检查,而且在适当的情况下进行了“细致调谐”。

      为6000多个I/O点进行一系列热切换之后,整个安装工作才得以完成。根据操作需要的紧急程度,以及与库房中大型设备更换物流相关的物理需要,确定这些切换的先后顺序。最复杂的切换涉及到氢气提纯装置和铂重整装置,这里复杂的批处理顺控程序必须要切换到新系统上。

     

     

    早安装,早受益
      “‘平稳’安装的关键因素之一就是我们的人员与供应商小组召开的第一次会议,” 瓦莱罗公司设备管理负责人Mike Wallace说道, “我们在讨论时非常坦诚,讨论的内容包括我们到底需要什么,以及我们期望得到什么。从人员到技术问题,大家畅所欲言,反响也‘不受任何阻碍’。通过那次会议,在互相信任与互相尊重的基础上,形成了一支专业且难能可贵的由供应商与用户组成的团队。”

      不久,这个团队在安装临近竣工时受到了严峻考验,安装中出现了一个硬件故障。为了尽快找出原因,瓦莱罗与横河电机通力合作。在热切换进度紧急的情况下,最终排查出事故的原因是周围的氢化硫因为腐蚀,与通信硬件的连接发生了断裂。横河电机通过修改硬件设计解决了这一问题,而炼油厂也采取了改进措施,清洁了故障硬件所在区域的空气。

     


    客户的满意度
      系统上一共连接了6100多个I/O点,但是在安装过程中仅发生了一起微小的记录在案的安全事故。由于该工厂已经作为“明星工厂”,美国最安全的炼油厂被纳入OSHA自愿保护计划,这一点就变得尤为重要。

      热切换项目于2004年8月开工,2005年4月结束。

      “另一个为我们的安装进程保驾护航的,”Ferris说道,“是在工程过程中我们与横河电机共同建立起来的优秀团队。我们消除了任何时间上的潜在耽搁,并且提前完成了切换计划。”

     

     

    操作人员的正面反映不断增长

      “几乎在所有的情况下,操作人员对新系统都不吝赞扬,非常喜欢,这是因为他们使用之后就开始了解其好处了。”Stan Kersch评论道,他是该厂的一名仪表操作顾问。

      “最初,一些单元操作人员抗拒显示与控制的多个方面,”他继续解释道,“这主要是因为‘这些新东西并不象’过去习惯了的、老式的系统。如今他们发现新系统真是很好,单元并不需要监视就能进行操作;系统周密地考虑到了一切可能出现的情况,而且还不需要象以前那样要求操作人员每时每刻都保持警惕。”

     

    下一步呢?
      由于新系统完全满足了工厂的性能要求,瓦莱罗希望能够与横河电机进行下一步的合作。

      “我们对升级到基金会现场总线技术这一方案进行了详细的评估,”Ferris补充道,“首先是它拥有工厂所有设备的管理能力。在未来这还将包括预知维护工具,主要是用在各种机械装置上,特别是阀门。同样我们也试图将一些成套的PLC装置与系统装置相连。我们感觉在系统维护与操作顺序方面提供额外的培训,会有助于解决时间调配与稳定性问题,特别是如果我们决定要增加一些目前正在开发的系统增强功能时将会发挥巨大的作用。”

     

    CENTUM CS 3000 R3解决方案的贡献
    1项目顺利进行,没有造成任何日程延误或安全事故。
    2提供便于使用、便于重新配置的接口,方便各种安装后改进措施的推行。
    3将日常工厂运行问题降至最少,包括降低报警因素。炼油厂从而可以集中精力关注机械设备的维护等问题。
    4瓦莱罗基本的有效性得到保证,从而允许工厂借助APC和其他先进功能来考虑各种各样的技术改进。
    5减少了整个工厂的可变性,这样不仅可以增加产量,还能提高产品质量。

     

    系统描述

     系统:  CENTUM CS 3000 R3
     操作站数量:  16 x HIS
     控制器数量:  11 x FCS
     工程师站数量:  3 x EWS
     I/O总数:  6,100
     基于解决方案的软件包:  3 x Exaopc(OPC–DA、AE和HDA)服务器

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