【誠信經(jīng)營】【質(zhì)量可靠】【進(jìn)口原裝】【拆包防偽】
 【超大庫存】【當(dāng)天付款】【順豐速運】【歡迎搶購】一、引言現(xiàn)代焦化企業(yè)，特別是大型焦化企業(yè)，其復(fù)雜程度越來越高，對這樣的復(fù)雜工藝的操作、控制和檢修的要求也越來越高。傳統(tǒng)的DCS由于其信息只限于過程測點，造成大量設(shè)備管理信息和維修信息的缺失，因此很難對工藝的優(yōu)化操作、優(yōu)化檢修起到有效的指導(dǎo)作用?；跀?shù)字化離線控制技術(shù)的儀控系統(tǒng)，憑借其強大的現(xiàn)場總線支持功能和日益豐富的智能儀表和設(shè)備，將傳統(tǒng)DCS信息采集、診斷監(jiān)控范圍大大擴展，從而可以有效地獲取現(xiàn)場設(shè)備的管理和維修信息，通過高速通信網(wǎng)絡(luò)，這些信息可以送到SIS等上層軟件，對企業(yè)的優(yōu)化操作和優(yōu)化維修進(jìn)行進(jìn)一步的指導(dǎo)。本文將重點介紹濟南鋼鐵集團總公司焦化廠，并結(jié)合該廠在數(shù)字化離線控制技術(shù)方面的應(yīng)用，對數(shù)字化離線控制技術(shù)做初步探討。
　　
二、濟鋼焦化廠簡介位于山東濟南的濟鋼焦化廠隸屬于濟南鋼鐵集團總公司，始建于1958年7月，現(xiàn)有職工1440人,年產(chǎn)焦炭280萬噸。除為濟南鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)提供冶金焦炭外，還生產(chǎn)煤焦油、工業(yè)萘、焦化甲苯、焦化二甲苯、硫酸銨、混合油、洗油、煤瀝青、焦?fàn)t煤氣等20余種化工產(chǎn)品。濟鋼焦化廠生產(chǎn)系統(tǒng)包括5座 JN43-80型焦?fàn)t、兩座JN60-6型 焦?fàn)t，以及配套的備煤、干熄焦和化產(chǎn)回收與精制系統(tǒng)。濟鋼焦化廠始終致力于焦化工藝技術(shù)的進(jìn)步，不斷探求新技術(shù)、新裝備在焦化工藝中的應(yīng)用。在生產(chǎn)操作上廣泛的采用了集中控制技術(shù)。備煤、煉焦、干熄焦、化產(chǎn)回收、制冷等系統(tǒng)的操作全部采用計算機遠(yuǎn)程操作，重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，推焦計劃的編制均由計算機控制，有效的降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)操作的準(zhǔn)確性。該廠自動化系統(tǒng)范圍涵蓋傳統(tǒng)意義上的DCS、DEH、變送器、智能高中壓配電系統(tǒng)、智能低壓配電系統(tǒng)、電磁閥、閥門定位器、電動執(zhí)行機構(gòu)、MIS、SIS及主控室設(shè)計。儀控系統(tǒng)中DCS系統(tǒng)大量采用了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)及HART協(xié)議，通過現(xiàn)場總線等方式，將智能儀表、執(zhí)行機構(gòu)、高低壓智能保護(hù)裝置及電磁閥等接入主DCS，同時現(xiàn)場設(shè)備的管理，設(shè)備維修信息等通過現(xiàn)場總線進(jìn)入DCS和上層SIS、MIS軟件，從而實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝的優(yōu)化及優(yōu)化維修管理，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)了集中控制。
　　
三、系統(tǒng)配置系統(tǒng)共分三個層次，即：操作管理層、過程控制層和現(xiàn)場設(shè)備層。操作管理層集成了SIS、MIS和ERP功能，通過實時監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀況和設(shè)備的狀態(tài)，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)歸檔管理、設(shè)備狀態(tài)檢修管理、報表管理等。過程控制層包括多對冗余的控制單元DPU、工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)等，DPU實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制和協(xié)調(diào)，并提供與管理層和現(xiàn)場智能設(shè)備層的接口，現(xiàn)場設(shè)備層包括遠(yuǎn)程智能I/O，帶PROFIBUS總線接口的智能設(shè)備，如：執(zhí)行機構(gòu)、變送器、智能控制器等。操作管理層與過程控制層通過高速工業(yè)以太網(wǎng)相連，過程控制層與現(xiàn)場設(shè)備層通過PROFIBUS現(xiàn)場總線相連，通訊速率可達(dá)100M。
　　
1、系統(tǒng)配置特點DCS系統(tǒng)包括6000余個模擬量輸入、模擬量輸出點382個，流量計輸入點265個，開關(guān)量輸入860個，開關(guān)量輸出420個，這些信號中采用常規(guī)信號的，通過ABB的AC800F遠(yuǎn)程I/O進(jìn)行采集并通過PROFIBUS－DP與DPU相連，采用HART協(xié)議的儀表通過HART協(xié)議與遠(yuǎn)程I/O通訊。除此而外，整個系統(tǒng)包括320個電磁閥、300個閥門定位器、200多臺氣（電）動執(zhí)行機構(gòu)，這些智能設(shè)備均通過PROFIBUS－DP與DPU相連。DCS與現(xiàn)場設(shè)備的連接方式根據(jù)距離和環(huán)境有兩種，即光纖連接和屏蔽雙絞線連接。
　　
2、使用數(shù)字化離線操作技術(shù)帶來的好處濟鋼焦化廠使用數(shù)字化離線控制技術(shù)帶來的好處可以歸納如下：
在技術(shù)層面上，由于在DCS系統(tǒng)中采用現(xiàn)場總線PROFIBUS，PROFIBUS的屏蔽雙絞線和光纖大大提高了系統(tǒng)信號的抗*力，提高了系統(tǒng)整體可靠性，同時現(xiàn)場總線的使用，也使得從熱工過程到系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)減少，系統(tǒng)整體精度提高；另外現(xiàn)場總線預(yù)制電纜的使用，大大減少了傳統(tǒng)手工作業(yè)的鏍釘端子數(shù)量，從而提高了系統(tǒng)的整體安全性。在運行層面上，由于采用PROFIBUS現(xiàn)場總線系統(tǒng)，系統(tǒng)的監(jiān)控范圍從傳統(tǒng)的系統(tǒng)端子排擴展到全廠，真正實現(xiàn)了全廠監(jiān)控，同時由于可方便采集設(shè)備的管理、診斷及維修信息，使系統(tǒng)具有完善有效的設(shè)備診斷功能，真正實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程編程和維護(hù)，真正實現(xiàn)了全廠數(shù)據(jù)的集中管理，使設(shè)備的狀態(tài)檢修成為可能，提供更多的設(shè)備信息使操作和維護(hù)得到優(yōu)化。
　　
四、小結(jié)使用數(shù)字化離線控制技術(shù)后，由于大量設(shè)備管理信息（如設(shè)備KKS編號、設(shè)備版本號等）及設(shè)備診斷維修信息（如設(shè)備故障狀態(tài)、設(shè)備累計運行時間、設(shè)備累計啟停次數(shù)等）通過現(xiàn)場總線進(jìn)入DCS并進(jìn)一步到上層SIS等軟件，因此對DCS提出了新的要求?；诂F(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)，因其在系統(tǒng)設(shè)計方面重點考慮了對現(xiàn)場總線的支持（如集成接口等）和更多信息的處理（如1000M網(wǎng)絡(luò)，大容量冗余服務(wù)器技術(shù)等）能夠滿足數(shù)字化企業(yè)技術(shù)上的要求。數(shù)字化離線控制技術(shù)，其核心是現(xiàn)場總線技術(shù)。PROFIBUS以其開放性、寬廣的應(yīng)用適應(yīng)性（適合智能儀表和智能電氣設(shè)備）和廣泛的智能設(shè)備和儀表支持，獲得了快速的發(fā)展，在已有超過1300萬節(jié)點。而其新一代產(chǎn)品，基于工業(yè)以太網(wǎng)的PROFINET更可將工業(yè)以及網(wǎng)延伸到現(xiàn)場設(shè)備級。數(shù)字化離線控制很重要的組成部分是上層組態(tài)及顯示控制等應(yīng)用軟件，上位系統(tǒng)只有對通過現(xiàn)場總線送上的各種設(shè)備管理和診斷維修信息進(jìn)行有效處理，才能對整個企業(yè)生產(chǎn)的操作運行、管理和維護(hù)維修起到指導(dǎo)和促進(jìn)作用。在濟鋼焦化廠的數(shù)字化離線控制系統(tǒng)投入運行后，其穩(wěn)定性以及人機界面的友好和豐富的控制功能均比原來的控制系統(tǒng)提高很多，得到了工藝人員和自控維護(hù)人員的好評，為實現(xiàn)焦化工藝的穩(wěn)定運行和周邊環(huán)境的改善提供了保障。但在這期間也發(fā)現(xiàn)了某些問題，以期在后期維護(hù)手段跟上的時候進(jìn)行對此進(jìn)一步的完善。其一，主控人員的素質(zhì)。離線控制要求主控人員既要掌握工藝生產(chǎn)的全況，又要了解現(xiàn)場儀表的運行狀況，還要熟知計算機操作的基本知識，所以對于主控人員的素質(zhì)要求較高，短時間內(nèi)主控人員還不能達(dá)到這個要求。其二，現(xiàn)場儀表的可靠性有待檢驗，全過程離線操作要求現(xiàn)場儀表具有高可靠性及高穩(wěn)定性，但由于焦化企業(yè)環(huán)境的特殊性，大部分介質(zhì)具有強腐蝕性的特點，因此現(xiàn)場儀表的可靠性與否有待檢驗。總之，濟鋼焦化廠在成功應(yīng)用數(shù)字化離線控制技術(shù)以后，無論從勞動效率、工人的勞動環(huán)境方面都較以往有了較大程度的改善，特別是在年產(chǎn)量翻一番的情況下，基本沒有增員，創(chuàng)造了同類焦化企業(yè)的先河。