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自动化联盟 - 石油化工自动化

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    自动控制6.1~6.2章节(原创)

    piano 2010-05-08 18:34
    6.1概述

    缅甸仰光200万吨/年燃料型炼油项目一期工程新建生产装置有:常压蒸馏、催化裂化、甲基叔丁基醚(MTBE)、气体分馏、聚丙烯、硫磺回收(含溶剂回收)和酸性水汽提等装置。

    自动化工程主要包括增建的炼油装置、储运系统、动力站、污水处理和供排水等系统的现场仪表、控制系统和安全仪表(即紧急切断)系统。

    6.2全厂控制系统及仪表选型原则

    6.2.1全厂控制的总体水平

    本项目将设置一个全厂中央控制室,拟采用1套分布式控制系统(DCS),对炼油装置、储运系统和公用工程系统等进行集中操作、控制和管理,控制水平达到国内先进水平。将对装置和配套的生产系统设置DCS、安全仪表系统(SIS)、压缩机控制系统(CCS)、可编程序逻辑控制器(PLC)和火灾和可燃/有害气体检测报警系统(F&GS)等,对关键生产装置增加先进控制(APC)和优化控制功能,DCS具有与APC的接口,同时预留与上位全厂管理信息系统(MIS)的数据传输接口,使全厂的自动化控制和生产管理达到国内先进水平。

    本研究拟采用APC技术,推荐先可在常压装置实施,,取得经验后再逐一推广。

    全厂自控系统的过程控制层主要由DCSSIS等计算机控制系统组成,包括过程检测、控制及数据的一般处理、计算和操作站人机对话等。它是装置的操作、监视和控制的核心和基础,能实时监控生产过程、油品储运、公用工程、原料和产品进出厂、产品质量等全过程。

    本项目建设的全厂自控系统,将按炼油、储运、公用工程等区域集中采集、监视和控制。中央控制室的DCS将具有开放型的体系结构,可与生产管理上位系统交换信息,为建立全厂的网络系统、数据库,使全厂数据共享,达到全厂集中管理的水平,实现控制、管理、经营一体化提供接口和数据。

    6.2.2 选型原则

    控制系统在满足功能需求的前提下,应从安全性、可靠性、实时响应性、可维护性、可扩展性及费用等方面综合考虑,选择技术成熟、性能/价格比高、经过实际运行检验过的系统和用户易于使用、维护的硬件、软件。

    选用的测控仪表应技术先进,运行可靠,安全耐用,有较好的动态特性,高精度,复现性好,操作方便,易于维护,经济合理,且满足检测和控制的要求。

    6.2.3控制系统选型原则

    DCS系统是一个综合、集成、灵活配置、标准化的过程控制系统,其选型原则如下:

    技术水平:应采用近几年发展和改进的新技术和新系统,应具有开放系统的基本结构,扩展方便,具有先进可靠的硬件。

    系统冗余:系统应具有完备的冗余技术,包括设备冗余和工作性能冗余,控制站或控制器、各级网络通讯设备和部件、主机电源及通道电源设备、控制回路的I/O卡件等应1:1冗余。

    系统的扩展性:所有I/O通道应有15%的备用量,I/O卡件插槽应预留15%的余量。除此之外系统具有在线扩展的能力。

    系统的开放性:系统可以与另一个符合ISO/OSI通讯标准的系统联网通讯。可以增加较简单或标准的接口与以太网联网。

    系统的可靠性:系统的平均无故障时间(MTBF)和平均维护时间(MTTR)的指标应该是先进的。

    系统维护与故障诊断:系统应具有完善的硬件、软件故障诊断和自诊断功能,自动记录故障报警并能提示维护人员进行维护。系统的各种插卡应能在线插拔、更换。

    ESD选型原则如下:

    选用的系统应取得相应的TUVSIL的安全认证。

    系统为故障安全型;采用冗余、容错结构;有效率(Availability)高于99.99%;具有完善的故障自诊断功能、事件顺序记录功能(SOE)和与DCS通信的功能。

     SIS应具有远程控制站和远程I/O站的结构。

    其扩展能力强,卡件能在线插拔和更换。

    6.2.4仪表选型原则

    现场仪表及控制阀门应适应当地环境和介质条件。仪表及其外壳、仪表配管和安装材料应能耐介质和环境的腐蚀。

    仪表的电气部分应符合所在区域防爆等级和防护等级要求。在爆炸危险区域的现场仪表一般选用本安型,部分仪表根据需要可选用隔爆型。仪表的防护等级室外应不低于IP65、室内不低于IP55

    选用先进可靠、免维护或维修方便的仪表。仪表型号应尽量与现有的仪表一致,以减少仪表品种。

    远传仪表选用电动型,变送器一般采用智能型。

    调节阀一般采用国内引进技术生产的产品,部分关键的或有特殊要求的调节阀选用性能可靠的引进产品。

    流量检测仪表精度:装置内及装置间为1.0级,出装置为0.5级。一般控制和测量的流量仪表采用节流装置和差压变送器、金属转子流量计和文丘里管等。计量仪表采用腰轮流量计、椭圆齿轮流量计、电磁流量计和旋涡流量计等。

    对于粘稠、腐蚀、易结晶的介质,压力、差压测量采用隔膜隔离,隔膜材质视介质确定。特殊情况下,也可采用隔离液或冲洗油。

    尽量采用具有诊断功能的变送器,必要场合下选用开关类仪表。

    校验仪表:除各装置专用校验仪表、维修工具外,通用的校验仪表、仪器由全厂统一考虑。在原有设备的基础上,根据需要适当增加,满足维修、维护的需要。

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