大型煤化工系统联合控制方案及现场机柜间的应(2)

第4期 李丽琴.大型煤化工系统联合控制方案及现场机柜间的应用

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报警等操作,可以满足业主统一集中管理的要求。2 配置方案

2.1 各装置DCS配置

a)DCS的所有机柜及压缩机组的机柜均安装在现场机柜间。为方便开车可以在现场机柜间临时设置一台DCS操作站和一台EWS工程师站及打印机。待开车正常后全部集中到中央控制室。

b)配置OPC服务器或串口服务器,与装置的其他控制系统(如机组ITCC等)进行通信,将数据采集进DCS后,统一上传至中央控制室及全厂生产调度中心。

c)为保证数据的传递速度,从现场机柜间的交换机引出2路通过光缆连到中央控制室,其中1路连接1台交换机,用于本装置操作站、网络打印机的连接;另1路连接到上传交换机,负责将数据进行上传,供生产中心和全厂调度指挥中心使用。2.2 中央控制室DCS配置

作为生产中心的调度室,各个装置的DCS操作站均布置在中央控制室。负责对所辖装置的生产数据进行集中显示、处理,使管理、生产调度人员随时了解过程信息,便于管理人员进行生产调度指挥和效益分析,使公司上层迅速做出决策。中央控制室DCS配置1对交换机,用于连接各装置的DCS,同时与全厂的生产调度指挥中心进行连接,负责将生产数据上传。

2.3 SIS配置

全厂设置SIS,包括气化炉、净化、合成、精馏等装置特别重要的联锁,以及大型机组等的联锁。按照工艺要求,当涉及全厂停车的公用系统例如蒸汽供应管网压力和流量低低、仪表空气压力低低、电源中断、故障或电压过低,以及气化炉停车等重要触发因素发生时,将启动全厂联锁。SIS的设计原则:

a)SIS控制器采用三取二方式的三重冗余容错结构(TMR),有完善的自诊断功能。SIS符合IEC61508DINV19250标准(包括软件和硬件),取得IEC61508SIL3或TUVAK6级以上认证。

b)由于SIS控制的是重要和危险的生产装置,进入SIS的输入信号大部分采用三选二配置,要求进入SIS的同一参数点不必分别接入3块不同的输入卡件。一旦出现I/O卡件故障时,不会造成生产装置停车,并且可以随时更换I/O卡而不影响系统运行。

c)每套生产装置的SIS都配置成独立、完整

有3台气化炉),要求每个系列配独立的控制器。

d)由于该项目采用中央控制室和现场机柜室结合的配置方式,正常生产时操作员都在中央控制室,因此生产装置SIS的辅助操作台设置在中央控制室,而SIS控制器设置在相应的现场机柜室。

e)对于离中央控制室较远的装置,从辅助操作台到SIS控制器无法用硬接线实现信号的可靠传送,因此在中央控制室设置了1台SIS远程控制器,辅助操作台上的信号先通过硬线接到远程控制器的输入/输出卡件,远程控制器与装置SIS控制器间通过TUV认证的冗余安全网来传送信号。该煤气化项目采用1套SIS,分4个部分,每一部分使用1台控制器,其中3部分用于3台气化炉,1部分用于全厂联锁及气化炉公用部分,4部分要求相对独立的同时应该通过工业以太网构成一个SIS网络。该项目将单独设立一台事件顺序(SOE)站,以实现对SIS的SOE记录,找出第一事故,并在SOE打印机上自动实时打印。SIS配置如图1所示。

图1 SIS配置方案

3 经济分析

气化界区各装置至气化现场机柜间的平均电缆长度约300m,相比引至中控室单根电缆缩短500m,甲醇界区各装置至甲醇现场机柜间的平均电缆长度约250m,相比引至中控室单根电缆缩短400m,空分装置至空分现场机柜间的平均电缆长度约180m,相比引至中控室单根总电缆缩短320m,锅炉装置至锅炉现场机柜间的平均电缆长度约200m,相比引至中控室单根总电缆缩短650m。由于分支电缆不管采取哪种方案长度都一样,故只分析总电缆和总桥架节省的材料费用和施,