面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，石化企業(yè)要在競(jìng)爭(zhēng)中不斷取得優(yōu)勢(shì)而立于不敗之地，需不斷地提高自動(dòng)化水平，將企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程控制、優(yōu)化、運(yùn)行、計(jì)劃與管理作為一個(gè)整體進(jìn)行控制與管理，提供整體解決方案，推廣和深化綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理。 　　石化企業(yè)自動(dòng)化典型技術(shù) 　　集散控制系統(tǒng)DCS問(wèn)世于1975年，生產(chǎn)廠(chǎng)家主要集中在美、日、德等國(guó)家。目前DCS正趨于小型化、多樣化、PC化和開(kāi)放性。DCS系統(tǒng)是幾種系統(tǒng)的集成和融合，同時(shí)向上和向下雙向延伸，使來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在整個(gè)企業(yè)內(nèi)部自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與控制技術(shù)的無(wú)縫連接，向測(cè)控管一體化方向發(fā)展。 　　由于3C（Computer、Control、Communication）技術(shù)的發(fā)展，過(guò)程控制系統(tǒng)將由DCS發(fā)展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以將PID控制徹底分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的FCS又是全分散、全數(shù)字化、全開(kāi)放和可互操作的新一代生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)，它將取代現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一的4～20mA模擬信號(hào)。采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)構(gòu)造低成本的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)，促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統(tǒng)開(kāi)放化，符合工業(yè)控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，給傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)帶來(lái)革命性的變化。 　　國(guó)內(nèi)自動(dòng)化大系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn) 　　石化是DCS使用比較早和普遍的領(lǐng)域。該領(lǐng)域的幾乎全部大型工程都是采用國(guó)外系統(tǒng)。除了DCS本身的硬軟件外，還采購(gòu)國(guó)外大公司的APC優(yōu)化軟件，以提高生產(chǎn)效率。由BASF、美國(guó)殼牌等跨國(guó)集團(tuán)在中國(guó)興建或合建的大型石化工程，都是全部采用國(guó)外系統(tǒng)。在石化領(lǐng)域的DCS中Honeywell公司、日本橫河電機(jī)株式會(huì)社、EMERSON公司等在市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位。 　　DCS當(dāng)前正面臨著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)（FCS）技術(shù)的挑戰(zhàn)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)作為一種技術(shù)趨勢(shì)已經(jīng)勢(shì)不可擋。目前各家公司都采用將自己的DCS和各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議通過(guò)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接的過(guò)渡方式，雖然在一個(gè)系統(tǒng)里，同一種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的不同廠(chǎng)家的現(xiàn)場(chǎng)儀表與DCS之間、不同類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之間的可互操作性問(wèn)題還時(shí)有發(fā)生，但在我國(guó)已經(jīng)投運(yùn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)也已經(jīng)接近100個(gè)，如賽科900000萬(wàn)t/年乙烯裂解裝置的FCS系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外最大的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)。可以說(shuō)，它已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用時(shí)期?？傊?，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的實(shí)用化，已成為DCS的強(qiáng)勁對(duì)手。 　　其次值得注意的是，國(guó)外DCS廠(chǎng)商提出了一個(gè)新的概念：解決方案（Solution）。即DCS制造商不再把自己僅僅看作是DCS的供應(yīng)商，而是針對(duì)用戶(hù)的某一個(gè)裝置的控制問(wèn)題，從控制方案的制定開(kāi)始，包括系統(tǒng)集成、硬件采購(gòu)、軟件配置、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、開(kāi)車(chē)投運(yùn)，直到驗(yàn)收等，全過(guò)程都由其承包。許多綜合性的自動(dòng)化集團(tuán)成立了若干專(zhuān)門(mén)針對(duì)特定行業(yè)的“解決方案”公司。這將對(duì)國(guó)內(nèi)DCS的用戶(hù)產(chǎn)生一定的影響。因?yàn)?，解決方案的做法確實(shí)能夠更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，減少用戶(hù)的成本。如果國(guó)內(nèi)DCS廠(chǎng)商不采取相應(yīng)的策略，將來(lái)與精通用戶(hù)工藝和使用習(xí)慣的國(guó)外Solution公司競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，將處于明顯的劣勢(shì)。 　　石化企業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品的需求 　　1.對(duì)檢測(cè)儀表的需求 　　國(guó)內(nèi)外儀表系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的發(fā)展，使石化企業(yè)提高了自動(dòng)檢測(cè)儀表的應(yīng)用水平。為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)要求，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型數(shù)字儀表獲得了迅速發(fā)展。其具有日趨完善，可靠性高、互操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，在石化過(guò)程控制領(lǐng)域?qū)?huì)得到更多應(yīng)用。由于環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越高,環(huán)保儀表應(yīng)用也增多，如在線(xiàn)煙氣分析、綜合水質(zhì)分析儀、在線(xiàn)COD分析儀、濁度分析儀及PH分析儀等。目前石化企業(yè)在線(xiàn)分析儀表的需求很大，國(guó)產(chǎn)在線(xiàn)分析儀表與國(guó)外產(chǎn)品相比存在一定差距，現(xiàn)在應(yīng)用的大多數(shù)在線(xiàn)分析儀表是進(jìn)口產(chǎn)品，主要包括在線(xiàn)氣相或液相色譜儀、多路近紅外（NIR）光譜分析儀及其他物理特性分析儀等。 　　石化對(duì)儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)工作越來(lái)越重視，特別是對(duì)預(yù)測(cè)維護(hù)保養(yǎng)問(wèn)題更感興趣。采用具有診斷和預(yù)測(cè)維護(hù)保養(yǎng)能力的儀表與設(shè)備管理系統(tǒng)（AMS），可使現(xiàn)有設(shè)備的生產(chǎn)潛力增長(zhǎng)1%～3%，同時(shí)非計(jì)劃的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用可降低10%～30%。 　　2.對(duì)裝置先進(jìn)控制水平以及安全控制的需求 　　石化企業(yè)的常減壓、催化裂化、加氫裂化等煉油生產(chǎn)裝置及乙烯等化工裝置均采用DCS控制系統(tǒng)。但有些石化企業(yè)其DCS的功能并未得到充分的利用，因此，很有必要進(jìn)一步提高DCS應(yīng)用水平，積極開(kāi)展DCS先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用，以充分發(fā)揮DCS的作用。 　　先進(jìn)控制技術(shù)（APC）用來(lái)處理常規(guī)PID控制效果不好，甚至無(wú)法控制復(fù)雜工藝過(guò)程的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)施先進(jìn)控制，可達(dá)到增強(qiáng)裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性、提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率、增加裝置處理量、降低運(yùn)行成本的作用，同時(shí)帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益。目前一些先進(jìn)控制技術(shù)已比較成熟，其中應(yīng)用比較成功的是魯棒PID控制和多變量預(yù)測(cè)控制技術(shù)。對(duì)于多變量預(yù)測(cè)控制方面的先進(jìn)控制軟件產(chǎn)品，國(guó)外的有美國(guó)Honeywell公司的RMPCT、美國(guó)Aspen Tech公司的DMC Plus等，國(guó)內(nèi)的有浙大中控的APC-HIECON、清華大學(xué)的SMART等多家軟件。至今石化企業(yè)中已有幾十套裝置應(yīng)用了先進(jìn)控制技術(shù)，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 　　由于現(xiàn)代化石化企業(yè)裝置規(guī)模大、工藝過(guò)程復(fù)雜、易燃、易爆，對(duì)設(shè)備的安全性、可靠性和有效性的要求比較高。安全控制技術(shù)對(duì)石化企業(yè)的生產(chǎn)是至關(guān)重要的，安全儀表系統(tǒng)（SIS） 在避免裝置災(zāi)難、減少事故損失、安全停車(chē)方面等起到了積極而重要的作用。比較著名的緊急停車(chē)系統(tǒng)（ESD）和壓縮機(jī)組綜合控制系統(tǒng)（ITCC）廠(chǎng)家有美國(guó)Woodward公司的Micro Net TMR系統(tǒng)、Triconex公司的Tricon系統(tǒng)、Honeywell公司的FSC系統(tǒng)、英國(guó)ICS Triplex公司的Regent系統(tǒng)Trusted系統(tǒng)、德國(guó)Hima公司的H41/H51系統(tǒng)等。 　　自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用 　　吉化石化是中國(guó)石油集團(tuán)麾下最大的石油化工企業(yè)，有催化裂解、加氫裂化、延遲焦化、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、苯酚丙酮、丁二烯、芳烴抽提、乙丙橡膠、ABS、環(huán)氧乙烷、丙烯酸酯、乙醛、醋酸、合成氨等幾十套裝置。應(yīng)用的自動(dòng)化系統(tǒng)比較多，相當(dāng)一部分老裝置都進(jìn)行了技術(shù)改造，整體的自動(dòng)化水平較高。多家的DCS或ESD系統(tǒng)得到采用，如Honeywell公司的TPS3000系列以及FSC系統(tǒng)、日本橫河電機(jī)株式會(huì)社的CS3000系統(tǒng)、西門(mén)子公司的PCS7系統(tǒng)、EMERSON公司的Delta V系統(tǒng)、Woodward公司的Micro Net TMR系統(tǒng)、Triconex公司的Tricon系統(tǒng)、德國(guó)Hima公司的H41/H51系統(tǒng)等。 　　由中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司東北分公司主持設(shè)計(jì)的700000t/年乙烯改造項(xiàng)目的一次開(kāi)車(chē)成功，標(biāo)志著中油集團(tuán)最大的乙烯生產(chǎn)基地的建成。該裝置新配置了自動(dòng)化系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)原有的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造和集成，自動(dòng)化控制水平高。先進(jìn)控制技術(shù)（APC）也得到了應(yīng)用，通過(guò)實(shí)施先進(jìn)控制，增強(qiáng)了整個(gè)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性、提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率。目前該裝置正滿(mǎn)負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行。 　　自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展在經(jīng)歷了基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)以及集散控制系統(tǒng)（DCS）后，將朝著現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)（FCS）的方向發(fā)展。同時(shí)用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，深化企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，是提升企業(yè)整體素質(zhì)，增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。 轉(zhuǎn)自：MM現(xiàn)代制造