烯烃装置DCS系统网络结构论述

赵斌

摘 要：本次论述网络结构为山西焦煤集团60万吨/年甲醇制烯烃项目工程。其主要生产装置包括：烯烃转化分离装置、聚丙烯装置、聚乙烯装置、空分装置、热电站、化学水处理系统、综合罐区、火炬系统、制氢系统、污水处理系统、中水回用系统、循环水系统等。其中烯烃转化分离装置由××××有限公司设计，聚乙烯装置由××××有限公司设计，聚丙烯装置由××××有限公司设计，其余辅助设施由××××有限公司设计。仪表及控制系统均采用DCS进行过程控制和检测，实现集中操作，并建立全厂实时数据库，为全厂计算机信息管理和生产调度系统建立基础。

关键词：CCR；FCR；CCS；DCS；PLC；MMS；MODBUS

本项目工程控制室的设置按照中央控制室加现场机柜室的模式实现。根据全厂总平面的布置设置一个中央控制室（CCR）、两个区域控制室（FCR）、六个现场机柜间（FRR）：

设一个中央控制室（CCR）：厂区内的生产装置、公用工程及辅助设施的DCS、GDS、APC、SIS、CCS（机组保护系统）、PLC等系统的工程师站、操作站、辅操台及附属设备在中央控制室进行集中操作、控制和管理。

设机电炉一体控制室（FCR）：实现热动力站集中监控管理；设热动力站机柜间，热动力装置相关控制点进该机柜间。其中储备煤系统、排灰排渣系统各为独立PLC系统，三台锅炉各设一套FSSS系统，两台汽轮机各设一套DEH、ETS、TSI系統，其控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给DCS。全厂中央控制室（CCR）设两台操作站用于热动力站的监控显示。

设污水处理控制室（FCR）：污水处理装置采用DCS/PLC控制系统，控制点进入该控制室的机柜间（若采用DCS系统，执行本框架协议），并通过通讯方式接入全厂DCS系统。

设烯烃转化分离置机柜间：烯烃转化分离置装置控制点进入该机柜间，其中反应器压缩机、丙烯制冷压缩机、主风机各有一套机组保护系统，其控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给DCS。

设聚乙烯装置机柜间：聚乙烯装置、两聚地面火炬、两聚仓库控制点进入该机柜间；其中挤压造粒机、风送系统、添加剂进料系统、PDS排料系统等各为独立PLC系统，其控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给DCS。

设聚丙烯机柜间：聚丙烯装置控制点进入该机柜间，其中挤压造粒机、风送系统、添加剂进料系统、PDS排料系统等各为独立PLC系统，其控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给DCS。

设空分机柜间：空分制氮站、空压站、空分循环水的控制点进入该机柜间，其中空压机组有一套机组保护系统（CCS），其控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给DCS。

设综合罐区机柜间：综合罐区一、综合罐区二、丙烯罐区、乙烯罐区、甲醇罐区、汽车装卸站台一、汽车装卸站台二、甲醇卸车等装置的控制点进入该机柜间。氢气提纯装置、回用水装置、化学水处理站、装车系统各为独立PLC系统，其控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给DCS。

设火炬机柜室：火炬为独立PLC系统，控制点进入该机柜间并将实时数据通过冗余MODBUS通讯给罐区机柜间的DCS。

从现场机柜间到中央控制室的控制网络用冗余铠装光缆一天一地方式敷设连接，在中央控制室完成汇集并组网，实现各装置控制系统内部数据互联互通。

在各现场机柜间（工程师间）内设置工程师站，该工程师站应当具有操作站功能。

全厂控制系统由控制站、操作站、工程师站、网络设备、工厂网络接口和应用服务器、辅操台、操作台等设备组成，实现集中监测和过程控制操作，并通过OPC服务器向全厂实时数据库系统和MES管理系统实时提供数据，为全厂计算机信息管理和生产调度建立基础。各装置区内不同装置的DCS控制单元必须独立设置，减少关联影响，以保证装置正常生产和开、停车过程的需要。

参考文献

[1]张小燕，张海云.乙烯装置“神经中枢”的守护者——记全国三八红旗手、齐鲁烯烃厂DCS工程师赵卉[J].Safety Health & Environment，2010，10（3）：18-19.

[2]马文栋.DCS系统中的网络通信技术浅析[J].科技致富向导，2013，（20）：344-344.

（作者单位：山西焦煤集团飞虹化工股份有限公司）