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发布时间：2022-09-15 20:51:37 来源：皇达五金网

数字化离线控制技术在大型焦化企业的应用

数字化离线控制技术在大型焦化企业的应用 2011年12月09日来源： 1．引言　　　　现代焦化企业，特别是大型焦化企业，其复杂程度越来越高，对这样的复杂工艺的操作、控制和检修的要求也越来越高。传统的DCS由于其信息只限于过程测点，造成大量设备管理信息和维修信息的缺失，因此很难对工艺的优化操作、优化检修起到有效的指导作用。　　　　基于数字化离线控制技术的仪控系统，凭借其强大的现场总线支持功能和日益丰富的智能仪表和设备，将传统DCS信息采集、诊断监控范围大大扩展，从而可以有效地获取现场设备的管理和维修信息，通过高速通信网络，这些信息可以送到SIS等上层软件，对企业的优化操作和优化维修进行进一步的指导。　　本文将重点介绍济南钢铁集团总公司焦化厂，并结合该厂在数字化离线控制技术方面的应用，对数字化离线控制技术做初步探讨。　　　　2．济钢焦化厂简介　　　　位于山东济南的济钢焦化厂隶属于济南钢铁集团总公司，始建于1958年7月，现有职工1440人,年产焦炭280万吨。除为济南钢铁股份有限公司生产提供冶金焦炭外，还生产煤焦油、工业萘、焦化甲苯、焦化二甲苯、硫酸铵、混合油、洗油、煤沥青、焦炉煤气等20余种化工产品。济钢焦化厂生产系统包括5座 JN43-80型焦炉、两座JN60-6型焦炉，以及配套的备煤、干熄焦和化产回收与精制系统。济钢焦化厂始终致力于焦化工艺技术的进步，不断探求新技术、新装备在焦化工艺中的应用。在生产操作上广泛的采用了集中控制技术。备煤、炼焦、干熄焦、化产回收、制冷等系统的操作全部采用计算机远程操作，重要生产数据的产生，推焦计划的编制均由计算机控制，有效的降低了劳动强度，提高了生产操作的准确性。　　　　该厂自动化系统范围涵盖传统意义上的DCS、DEH、变送器、智能高中压配电系统、智能低压配电系统、电磁阀、阀门定位器、电动执行机构、MIS、SIS及主控室设计。　　　　仪控系统中DCS系统大量采用了PROFIBUS现场总线技术及HART协议，通过现场总线等方式，将智能仪表、执行机构、高低压智能保护装置及电磁阀等接入主DCS，同时现场设备的管理，设备维修信息等通过现场总线进入DCS和上层SIS、MIS软件，从而实现了生产工艺的优化及优化维修管理，使整个系统实现了集中控制。　　　　3．系统配置系统共分三个层次，即：操作管理层、过程控制层和现场设备层。操作管理层集成了SIS、MIS和ERP功能，通过实时监控整个系统的运行状况和设备的状态，能实现数据归档管理、设备状态检修管理、报表管理等。过程控制层包括多对冗余的控制单元DPU、工业通讯网络等，DPU实现对系统的控制和协调，并提供与管理层和现场智能设备层的接口，现场设备层包括远程智能I/O，带PROFIBUS总线接口的智能设备，如：执行机构、变送器、智能控制器等。操作管理层与过程控制层通过高速工业以太网相连，过程控制层与现场设备层通过PROFIBUS现场总线相连，通讯速率可达100M。　　　　3.1系统配置特点　　　　DCS系统包括6000余个模拟量输入、模拟量输出点382个，流量计输入点265个，开关量输入860个，开关量输出420个，这些信号中采用常规信号的，通过ABB的AC800F远程I/O进行采集并通过PROFIBUS－DP与DPU相连，采用HART协议的仪表通过HART协议与远程I/O通讯。除此而外，整个系统包括320个电磁阀、300个阀门定位器、200多台气（电）动执行机构，这些智能设备均通过PROFIBUS－DP与DPU相连。　　DCS与现场设备的连接方式根据距离和环境有两种，即光纤连接和屏蔽双绞线连接。　　　　3.2使用数字化离线操作技术带来的好处　　　　济钢焦化厂使用数字化离线控制技术带来的好处可以归纳如下：　　　　在技术层面上，由于在DCS系统中采用现场总线PROFIBUS，PROFIBUS的屏蔽双绞线和光纤大大提高了系统信号的抗干扰能力，提高了系统整体可靠性，同时现场总线的使用，也使得从热工过程到系统的信号转换环节减少，系统整体精度提高；另外现场总线预制电缆的使用，大大减少了传统手工作业的镙钉端子数量，从而提高了系统的整体安全性。　　　　在运行层面上，由于采用PROFIBUS现场总线系统，系统的监控范围从传统的系统端子排扩展到全厂，真正实现了全厂监控，同时由于可方便采集设备的管理、诊断及维修信息，使系统具有完善有效的设备诊断功能，真正实现现场设备的远程编程和维护，真正实现了全厂数据的集中管理，使设备的状态检修成为可能，提供更多的设备信息使操作和维护得到优化。　　　　4．小结　　　　使用数字化离线控制技术后，由于大量设备管理信息（如设备KKS编号、设备版本号等）及设备诊断维修信息（如设备故障状态、设备累计运行时间、设备累计启停次数等）通过现场总线进入DCS并进一步到上层SIS等软件，因此对DCS提出了新的要求。基于现场总线的控制系统，因其在系统设计方面重点考虑了对现场总线的支持（如集成接口等）和更多信息的处理（如1000M网络，大容量冗余服务器技术等）能够满足数字化企业技术上的要求。

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