李挺(中海油惠州石化有限公司，广东 惠州 516086)

炼化行业DCS自动控制升级方案研究

李挺(中海油惠州石化有限公司，广东 惠州 516086)

本文主要介绍了在炼油化工企业持续生产的基础上，对DCS自动控制系统进行升级更新的情况，以及介绍了持续生产升级更新的重要程序，涵盖临时控制系统的创建、传统程序转换成临时控制系统及升级后控制系统的使用等程序。

DCS;自动控制系统;升级方案

目前，DCS自动控制系统日新月异。随着生产技术系统的变化，中控系统的使用年限逐渐下降，想要使炼油化工行业能够稳定的发展，就要对DCS自动控制系统进行升级更新，这也是目前在炼油化工行业中最重要的事情。因此，在保证企业持续生产的前提下对DCS自动控制系统进行升级更新，可以保证炼油化工企业的利益最大化。

1 DCS自动控制系统

1.1 DCS自动控制系统的构成

DCS自动控制系统可以细分成MCS和DAS两部分的自动控制系统，这两个部分在性能上存在区别：MCS自动控制系统的主要工作内容是控制模拟量；DAS自动控制系统的主要工作内容是实时检测数据。

1.2 DCS自动控制系统的特性

(1)超高的可靠性。DCS自动控制系统的控制性能是相互独立存在在每台计算机上的，这就导致其对每台计算机的指令都是分别传达的，这些计算机之间的指令和执行是互不干扰的。DCS自动控制系统的内部构造是相互容错存在的，因此，若其中的某一台计算机出现问题也不会牵涉到其他的计算机，且系统内的其他功能都能够正常发挥他们的作用，保证企业的生产可以继续进行。

(2)超高的开放性。DCS自动控制系统在实际操作过程中，集规范化、开放化、程序化为一体，在各个计算机之间是利用局域网进行联系和数据传达的，能够根据技术的升级来增强系统性能以及拓展系统性能。这给计算机的添增和减少都带来了便利，还能保证其他计算机都处在工作状态中，降低了DCS自动控制系统在工作时产生故障的概率。

(3)超大的灵活性。DCS自动控制系统在实际工作过程中，为了能够快速高效的创建控制体系，就选择组态系统对其进行创建体系。它可以把控制指令与检测指令相连接，可以通过相关数据库生成能够及时监控或计算机出现问题时能够及时警报的程序，并出现在计算机屏幕上。

(4)维修方便。由于DCS自动控制系统内部存在的都是独立分布且体积较小的计算机，因此，对其的操作非常简单，维修也非常方便。若计算机产生故障，就能够及时对其进行维修，不会牵连到其他计算机的正常工作，还能够快速的消除故障。

2 DCS自动控制系统构造

如图1，展示的是某炼油化工企业中用于生产的传统DCS自动控制系统的扩展图。图中虚线的左边是A 平台传统DCS自动控制系统的构造图，其涵盖过程控制系统与紧急关闭系统两方面，这两套系统都是把PLC当作控制的关键系统。紧急关闭系统与过程控制系统的PLC都是某公司研发的系统，其和上位机的联系是通过相关的通讯设备进行的，和动力透平机组的联系是通过网络通信进行的，而上位机之间的联系则是通过以太网来进行。

图1 企业传统DCS自动控制系统的构造图

本次对炼油化工行业的DCS自动控制系统进行升级更新的过程中，在保证企业持续生产的基础上，主要是对上述图1中的A平台进行升级更新。升级后的DCS自动控制系统会改变其原装的PLC系统，更新后A平台的DCS自动控制系统构造图如图2 所示。图中，虚线部分是B平台的监控上位机。

图2 更新后A平台DCS自动控制系统的构造图

升级后的DCS自动控制系统可以划分为过程控制系统、紧急关闭系统以及上位监控系统三个部分。过程控制系统包括处理设备、电源、联系端口部分的冗余操控；紧急关闭系统包括处理设备、电源、联系端口部分的冗余操控；I/O部分包括双路热备操控；上位监控设备和过程控制系统与紧急关闭系统之间的信息传达都是经以太网实现的。

3 临时控制系统的创建

DCS自动控制系统在实际操作过程中的步骤是A平台的混合液输送到三相隔离装置PV-102中，B平台的混合液输送到三相隔离装置PV-103中。隔离后的炼油盛放到固定的承载器皿中，并利用外运增压泵传送到地面上；隔离后的水体输送到脏水处理器中进行第二回合的稀释，稀释后的水体就可以盛放到专门的器皿中，废水释放出去。

临时控制系统的PLC要选择相匹配的进行安装，内部包括9槽背板，一个CPU核心处理装置，一块16点模拟量输入软件，一块16点模拟量输出软件，一块16点关闭按钮量输入软件，一块16点关闭按钮量输出软件，一块以太网卡。

4 新旧系统的转变过程

4.1 装置测验

升级后的DCS自动控制系统通过出厂检验后，会被各大炼油化工企业使用到生产活动中。装置在实际运行时，事先要打开柜体对内部软件的存在状态进行检查，然后连接电源测试新装置的运行情况，并下载软件来测试软件的运行情况。打开升级后的上位机，测试上位机的运行情况和每个程序的连接情况。

4.2 临时控制系统的测验

临时控制系统在进行实际工作时，需要事先进行简单的测试，对其内部的功能和软件等进行检验。为了缩短工程工期、省略不重要的工作、降低传统控制系统出现停止的概率，可以把临时控制系统中需要收集的指令由中间接线箱传送到临时系统中。

4.3 临时控制系统的替换

临时控制系统的替换可以分成两步：一是模拟量的连接；二是开关量的连接。其中，第一步中DCS自动控制系统处在正常工作状态中，模拟量只要按照指令进行连接就行。第二步的开关量连接过程中，会影响到电和动力装置的状态，所以需绘制电气动力装置旁通表。

4.4 传统系统的拆除

在对传统系统进行拆除工作前，要保证其他功能处在分离或短接状态，上位机是最后才能关闭的。拆除线缆前，要保证所有的端子都处在断压的状态，并随时做好记录，旧电缆不能随意破坏。最后，拆除柜子的固定螺栓，整体移动控制柜。

4.5 升级后控制系统的测验

在旧控制柜拆除成功以后，要把升级后的控制柜进行连接。升级后的控制系统在实际工作前，要根据现场条件对其进行性能检验。为了保证企业在持续生产的基础上对DCS自动控制系统进行升级更新，就要着重对中间线箱的输出、现场开关指令的输入进行检验。

4.6 升级后控制系统的使用

DCS自动控制系统检验每个参数的设定、人机交互等屏幕，确保每个控制功能都可以运行。不间断运转两天没有出现任何故障，预示着这次对 DCS自动控制系统的升级更新取得了成功。

5 结语

本文主要是对DCS自动控制系统的升级方案进行研究，并保证炼油化工企业在持续生产的基础上，可以促进生产质量的上升，给企业带来巨大的经济效益。

[1]段玉波，陈静石.油田DCS中控系统不停产切换的研究[J].东北石油大学.2012，06(12)：11-13.

[2]朱寅明.DCS系统常见故障及对策[J].中国高新技术企业.2011，09(15)：20-21.