化工控制系统优化及管理探析

杨磊(大庆金桥信息技术工程有限公司， 黑龙江 大庆 163714)

化工控制系统优化及管理探析

杨磊(大庆金桥信息技术工程有限公司， 黑龙江 大庆 163714)

当前随着我国化工行业的不断进步与发展，化工控制系统也得到了很大优化。化工控制系统是化工生产中的一个重要指令部件，其不但关系着化工生产的效率及经济运行，更对化工生产安全有着十分重要的影响。本文主要分析了化工控制系统中的供电、通讯、CPU负荷及控制方案等问题，并根据行业设计原则和维护规范等对化工控制系统的优化提出了合理的方案。通过测试发现，在有合理维护制度的前提下，优化后的化工控制系统能够保障良好稳定运行。

化工控制系统；系统优化；管理；化工生产

工行业是国家的重要行业，其不但关系着一个国家的经济发展，更关系着国家的国防力量发展。不过，化工行业同时也是一个危险性较高的行业，在化工生产过程中，容易因各种问题而发生安全事故，从而危害到国家和人民的生命财产利益。而化工控制系统就是用于对化工生产过程进行有效控制，以预防安全事故发生的一个重要系统。可以说，化工控制系统对化工生产的安全、经济运行起着无可替代的作用。因此，不断优化化工控制系统乃是势在必行。以下笔者就来谈谈化工控制系统的优化及管理问题。

1 常见化工控制系统的组成

由于大部分化工生产过程的工艺流程都很长，所以对化工控制系统的要求也较高。具体来说，首先一般化工工艺都包括空分装置、甲醇装置、酸脱装置以及MTP和PP装置等几个重要装置，而这几个装置都存在较大的危险性。其次个别重要装置需要有联合控制系统来负责监视和控制，而此联合控制系统主要是由DCS系统、PLC系统、ESD/ITCC系统、SIS系统以及辅控网等组成的。另外全厂装置控制系统的结构一般是由本地控制网、工厂信息管理网以及万能控制网等几个部分组成的。

2 化工控制系统的优化

(1)CPU负荷率的优化 首先，以往净化装置及MTP装置等的分布式控制系统的CPU负荷率均非常高，甚至超过了70%以上，而通过增加控制器的方式对其进行优化后，各控制器的负荷率得到了有效平衡，负荷率降低到了45%以下。其次，通过增加可编程逻辑控制器，对空分界区的ITCC系统的负荷率进行了有效优化，并且增加了空冷系统风机变频控制功能，提高了系统运行的安全性和稳定性。第三，以往预干燥界区只配置一套CPU，其负荷率过高，经常因系统故障而无法满足监控要求，通过增加两套CPU及相应的附属设备后，优化了预干燥界区的可编程逻辑控制器的负荷率，使得单个系统的CPU负荷率得到了降低，危险得以分散。

(2)通讯方式的优化 首先，采用联锁保护优化的方式对两个控制系统之间的通讯点进行了优化，采取了硬接线，分布式控制系统只允许读取数据，而不能向ESD系统发送数据。其次，取消小型可编程逻辑控制器，直接进入分布式控制系统，即通过取消与分布式控制系统之间的通讯而降低了通讯负荷，同时克服了通讯距离限制，提高了控制的可靠性。第三，同时参与紧急停车和控制信号，采用一拖二安全栅进行信号传输，保障了传输的安全性。

(3)重要压缩机的优化 对于部分比较重要的压缩机，在其的现场控制室内增设了操作站，同时中央控制室内也增设了操作站，从而给操作人员提供了更加全面的监视控制功能，更好地实现了远程控制。

(4)控制和监视功能的优化 首先对中央控制室的辅助操作台进行了优化设计，新增了部分设备的紧急停车按钮，更好地满足了远程紧急停车控制功能。其次设立了系统的权限令牌，明确了中央控制室的最高权限。第三为了更好地适应远程信号传输要求，在中央控制室内配置了先进的Tricon TMR远程控制系统，大大提高了系统的可用性及可靠性。

(5)电源系统的优化 针对目前主要存在的多套控制系统共用一套电源系统、个别控制系统的电源系统为单路且无冗余配置、个别控制系统的电源系统的配置结构未实现冗余机构、个别控制系统的电源系统的切换时间未达到规定时间以及电源系统的工作方式、状态、报警等未进入控制系统等问题，提出了综合改造方案，实现了控制系统电源的双路冗余配置及电源之间的相互独立。

(6)逻辑控制的优化 控制逻辑的主要功能是对化工生产工艺过程进行控制和监视，而工艺控制要求是其设计的依据。而在其工艺控制要求的基础上，应用自动化控制技术进行了优化，实现了自动化控制。

3 化工控制系统的管理

为了切实保障化工生产安全，必须要对化工控制系统进行有效管理，从而充分发挥出其作用。加强化工控制系统管理的第一要务是建立健全管理制度，明确管理工作内容、方法及目标，配备专业的管理人员，定时对化工控制系统的运行进行巡检，发现问题后及时进行分析，提出有效的解决方案，并认真做好记录。其次要加强人才培养，同时招聘更多专业的操作人员和管理人员，完善人才管理制度和奖惩机制，做到有责必究。再者还要不断改进管理方法，采用科学的管理方式和先进的管理理念，提升管理效率。

4 结语

综上所述，在化工生产中，化工控制系统发挥着极其重要的作用，是保障化工生产安全的必不可少的系统。鉴于在化工控制系统中尚存在一些老旧问题，必须要对系统进行进一步优化，并加强管理，从而更好地发挥出其效用，切实保障化工生产安全。

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杨磊(1985-)，男，黑龙江大庆人，助理工程师，本科，主要从事化工自动控制系统改扩建及维护工作 。