基于現場總線的石化數字化工廠

基于現場總線的石化數字化工廠解懷仁中國石油和石化工程研究會CPPEI2008-1112/13/20221中國石油和石化工程研究會-CPPEI目錄一,石化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展;二,數字化工廠的概念;三,石化數字化工廠構架;四,數字化控制系統(tǒng)的施實；五,現場總線應用效果顯著六,應用FCS注意的幾個問題;12/13/20222中國石油和石化工程研究會-CPPEI一,石化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展1，1975年以前，模擬儀表時期,控制室及現場均采用的是模擬儀表或單回路控制器。模擬控制儀表裝在控制室的儀表盤上,現場儀表送信號到控制室；(1975年以前)

12/13/20223中國石油和石化工程研究會-CPPEI2，1975年后DCS取代控制室內的模擬儀表，用CRT顯示，現場儀表是模擬的。DCS---在控制室用CRT取代儀表盤，但現場儀表安裝沒大變化；四線變二線；1975年至今,石化上了近千,開始上DCS還是不上DCS也是爭論的，也是有個過程—30年。12/13/20224中國石油和石化工程研究會-CPPEI儀表與控制系統(tǒng)應用的變革3，10年前DCS有不足點(開放性)，國外大公司聯合開發(fā)了FCS。近10年發(fā)展的很快，應用，推廣全世界已安裝的基金會系統(tǒng)超過12，000套。什么是現場總線控制系統(tǒng):由現場網絡，控制單元，現場總線儀表組成現場總線控制系統(tǒng)。FCS不僅取代控制室內的模擬儀表，用CRT顯示，現場儀表也改用數字化現場總線儀表。是全數字化儀表控制系統(tǒng)。FCS—在控制室用CRT取代儀表盤；現場儀表安裝有變化---連接在網段上；12/13/20225中國石油和石化工程研究會-CPPEIFCS----這是非常大的變革----全廠儀表與控制有一大的變革。一個石化廠現場儀表的數量很多。上千臺或上萬臺表—要用數字化儀表—現場總線儀表。4，DCS-FCS與ERP/MES集成全廠性的數字化管控一體化的系統(tǒng)，逐步建成石化數字化工廠。另外，無線網絡系統(tǒng)也發(fā)展了。

12/13/20226中國石油和石化工程研究會-CPPEI12/13/20227中國石油和石化工程研究會-CPPEI1,遠程監(jiān)視(FullDigital-全數字化)?儀表?設備的遠程診斷?報警處理?管理人的作業(yè)2,遠程作業(yè)

?遠程操作?遠程（高級)控制?改善效率的活動?外部采購12/13/20228中國石油和石化工程研究會-CPPEI二,數字化工廠的概念數字化工廠結構是一個新的發(fā)展趨勢,它對石化行業(yè)的改善及獲得效益將會起到巨大的作用!隨著數字化工廠的建設,功能不斷增加,企業(yè)的收益不斷增加.1,華東理工大學-艾默生過程管理公司聯合建成數字化工廠實驗中心是集自動化技術、計算機技術、網絡通信技術、先進制造技術于一體，是多專業(yè)知識與技術的集成。12/13/20229中國石油和石化工程研究會-CPPEI2,國外儀表專家理念;

(1)采用最新的感知技術和全數字式總線網絡得到信息能很好地監(jiān)視工廠的運行;用實現世界先進的數字變送器、先進傳感器、及世界最大的現場總線計測控制的技術能力，實現工廠全部信息的數字化,使你能透徹地洞察你的工廠。

12/13/202210中國石油和石化工程研究會-CPPEI(2)可以預知將將要發(fā)發(fā)生的的事情情,因此此能進進行良良好好而無無混亂亂的管管理,從而而獲得了了對將將來來的行行動進進行決決策的的時間間。使用先先進的的機器器管理理軟件件AMS(AssetManagementSoftware)和高高級監(jiān)監(jiān)視視軟件件等,使你你能預預測你你工廠廠的將將來。。12/8/202211中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI(3)對客戶戶、市市場的的需求求可以以作出出迅速速地反反映，，成成為環(huán)環(huán)保而而又安安全的的工廠廠。參用世界的的最高性能的的過程控制制系統(tǒng)、高度的控控制軟件,及豐富富的應用技技術訣竅，，保證使企企業(yè)的事業(yè)業(yè)日益向上上。12/8/202212中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI3，建設數數字化工廠廠石化數字化化建設基于于智能化、、網絡化、、集成化、、可視化思思想，通過過吸收當今今先進技術術，將使企企業(yè)實現包包括設計數字化化(CAN,INTOOLS)、、制造裝備數數字化、生產過程數數字化(DCS,FCS)、管理數字化化(ERP.MES)和辦公數字化化(OA)。從從而能做到到:1)產品從從設計到制制造、銷售售，一直到到服務整個個生命周期期的數據都都用計算機機進行管理理，實現無紙設設計和無紙紙制造;2)企業(yè)的的工作過程程實現并行行工程;12/8/202213中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI3)實現多場場地協(xié)調工作作;

4)保保證產品數據的一致性性、完整性、、惟一性、最新性及共共享性;--數據庫及INTOOLS自控設計計軟件。5)保證計劃的一致性性和可行性;6)使管理具有動態(tài)態(tài)應變性、系系統(tǒng)性和模擬擬預見性;7)保證物流信息和資資金流信息的的統(tǒng)一。12/8/202214中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI4，建設數字字化工廠的意意義通過數字化工工廠項目的建建設，將使企企業(yè)在以下幾幾個方面受益益:1)縮短新產產品的上市周周期;

2)減少新產品品的開發(fā)成本本;

3)優(yōu)優(yōu)化產品設計計以利于加工工;

4)優(yōu)優(yōu)化生產線配配置和布局，，減少生產線線準備和停機機時間;5)增加生產產線設備生產產力，提高生生產效率;6)改善工工人的勞動強強度，提高產產品質量。12/8/202215中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI三,石化化數字化化工廠構構架(一)石石化數字字化工廠廠---自動化化及信息息系統(tǒng)集集成的總總體目標標（1）健健康,安安全,環(huán)環(huán)保有可可靠保證證;（2）高高質量儀儀表與控控制,友友好人機機界面;（3）儀儀表控制制系統(tǒng)故故障引起起非計劃劃仃車最最少；（4）提提供實時時，準確確，唯一一的信息息數據；；（5）提提供預測測維修計計劃，庫庫存控制制和采購購計劃；；（6）根根據市場場需求，，提供生生產管理理，生產產計劃和和調度友友化；（7）提提供電子子商務平平臺，實實現供應應鏈信息息集成。。12/8/202216中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI(二)石石化數字字化工廠廠初級方方案（1）第第一級級管理系系統(tǒng)包括括辦公管管理系統(tǒng)統(tǒng)辦公自動動化(OA)，，ERP/MES（要要考慮今今后發(fā)展展）12/8/202217中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI（2）第第二級生生產管理理系統(tǒng)①全廠生生產管理理和調度度中心(PMCC)設設在廠部部綜合管管理樓。。②各聯合合控制室室的DCS-FCS控控制系統(tǒng)統(tǒng)通過網網絡設施施與調度度中心進進行聯網網，生產產調度人人員可隨隨時了解解過程信信息,以以實現生生產管理理。12/8/202218中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI③為了了保證網網絡安安全和和數據據實時時傳輸輸的速速度，，在各各UCR與與PMCC之間間設置置獨立立的網網絡實實現通通訊。。④生產產管理理和調調度中中心(PMCC)可可隨時時調用用全廠廠主要要電視視監(jiān)視視圖象象。⑤生生產管管理和和調度度中心心(PMCC)可顯顯示全全廠所所有的的可燃燃氣體體和有有毒氣氣體報報警信信號。。12/8/202219中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI（3））第三三級數數字化化控制制系統(tǒng)統(tǒng)全廠設設一個個控制制室或或按區(qū)區(qū)域設設聯合合控制制室：：按照照工藝藝的實實際情情況，，工藝藝操作作危險險分散散的原原則，，全廠廠采用用的生生產管管理模模式和和操作作方式式為：：設置置聯合合控制制室作作為裝裝置的的操作作中心心，在在各聯聯合控控制室室對相相關的的生產產裝置置、公公用工工程及及儲運運系統(tǒng)統(tǒng)進行行集中中操作作和管管理。。12/8/202220中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI12/8/202221中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI企業(yè)數數字化化管控控一體體化系系統(tǒng)數字化化管控控一體體化系系統(tǒng)是是采用用ERP/MES/PCS三三層結結構：：過程控控制層層(PCS)、、制造造執(zhí)行行層(MES)、經經營管管理層層(ERP)集集成的的現代代化系系統(tǒng)，，可對對生產產經營營進行行科學學地分分析、、評價價和預預測，，對生生產計計劃和和經營營策略略及時時進行行調整整，以以適應應多變變的市市場要要求。。(分分別介介紹一一下ERP/MES/PCS功能能)12/8/202222中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI12/8/202223中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI(三)企企業(yè)資源源管理系系統(tǒng)ERP企業(yè)資源源計劃(ERP)是一一種現代代企業(yè)先先進管理理方法，，采用ERP系系統(tǒng)，將將使企業(yè)業(yè)獲得最最大的經經濟效益益。2002年年至2005年年，石化化行業(yè)經經試點，，現已超超過20家公司司的ERP系統(tǒng)統(tǒng)投入運運行。正正在全面面推廣的的ERP系統(tǒng)，，實施面面約占60%以以上12/8/202224中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI企業(yè)資源源管理系系統(tǒng)ERP企業(yè)資源源計劃系系統(tǒng)（ERP）是市場經經濟和信信息網絡絡技術的的發(fā)展的的產物。。ERP著著眼于企企業(yè)內部部資源的的優(yōu)化整整合，強強化對市市場動態(tài)態(tài)的及時時把握，，為企業(yè)業(yè)的高效效經營管管理提供供強有力力的支撐撐。實施ERP系統(tǒng)統(tǒng)極大地地有助于于新體制制的建立立，推動動從以計計劃為龍龍頭、調調度為中中心的經經營模式式向以市市場為導導向、財財務為核核心的經經營模式式轉化，，以提高高企業(yè)的的核心競競爭力。。12/8/202225中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEIERP系系統(tǒng)主要作用用是流程程規(guī)范、、業(yè)務集集成、信信息透明明。ERP系系統(tǒng)通過過信息的的動態(tài)集集成實現現了業(yè)務務功能的的無縫集集成，不不但能夠夠最大限限度的保保證信息息的完整整性、及及時性和和共享性性，而且且能夠對對核心業(yè)業(yè)務進行行自動化化驅動和和有效控控制。ERP系系統(tǒng)通常常包含財務會計計、管理理會計、、銷售分分銷、物物流管理理、生產產計劃、、設備維維護等核核心模塊塊。一個典型型的ERP除了了上述功功能外，，在不同的的應用中中，可能還包包括項目目管理、、投資管管理、資資金管理理、人事事管理等等輔助功功能。12/8/202226中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI企業(yè)資源源管理系系統(tǒng)功能能（ERP）1,財務務會計是是ERP的核心心，2,管理理會計通通常包括括成本中中心會計計、3,銷售售與分銷銷4,物流流管理5,生產產計劃6,ERP系統(tǒng)統(tǒng)的設備備維護功功能12/8/202227中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI(四)制制造執(zhí)行行層(MES)MES是是企業(yè)數數字化系系統(tǒng)的中中心環(huán)節(jié)節(jié)，在ERP/MES/PCS整個個系統(tǒng)中中起到承承上啟下下的作用用。MES主主要完成成生產計劃劃的調度度與統(tǒng)計計、生產過程程成本控控制、產品質量量控制與與管理、物流控制制與管理理、設備安全全控制與與管理、生產數據據采集與與處理等功能。。12/8/202228中國石油和石石化工程研究究會-CPPEIMES主要功功能1,實時數據庫與與信息管理2,生產計劃與調調度優(yōu)化3,流程模擬與工工程4,數據校正與物物料平衡5,實時動態(tài)模擬擬系統(tǒng)6,先進控制與優(yōu)優(yōu)化12/8/202229中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEIMES系系統(tǒng)統(tǒng)功功能能1,實實時時數數據據庫庫與與信信息息管管理理通過過實實時時數數據據庫庫，，企企業(yè)業(yè)可可集成成生產產計計劃劃與與生生產產調調度度、、先先進進控控制制與與優(yōu)優(yōu)化化、、設設備備維維護護與與管管理理、、動動態(tài)態(tài)成成本本管管理理、、化化驗驗信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)、、流流程程模模擬擬與與優(yōu)優(yōu)化化、、ERP等等系系統(tǒng)統(tǒng)，，并并把把這些些信信息息有有機機連連在在一一起起，，在在業(yè)業(yè)務務管管理理和和生生產產控控制制之之間間起起到到上上下下貫貫通通、、管管控控一一體體化化的的作作用用。。12/8/202230中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI2,生生產產計計劃劃與與調調度度優(yōu)優(yōu)化化生產產調調度度系系統(tǒng)統(tǒng)實施施企業(yè)業(yè)生生產產計計劃劃，，保保證證全全廠廠穩(wěn)穩(wěn)定定、、高高效效地地生生產產。。調調度度決決策策系系統(tǒng)統(tǒng)將生生產產計計劃劃、、生生產產調調度度、、工工藝藝操操作作和和油油品品儲儲運運等等聯聯系系起起來來，，提提前前預預測測生生產產和和油油品品庫庫存存情情況況，，并并可可進進行行調度度優(yōu)優(yōu)化化。。12/8/202231中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI3,流程程模擬與與工程通過工程程流程模模擬與優(yōu)優(yōu)化等先先進技術術，找到最佳佳的操作作條件，在滿足足生產裝裝置安全全生產和和產品質質量合格格的優(yōu)化化條件下下進行生生產，是是石化企企業(yè)挖潛潛增效的的有效途途徑。12/8/202232中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI4,數據據校正與與物料平平衡通過實時時數據庫庫等系統(tǒng)統(tǒng)，許多多煉化企企業(yè)已實實現了生生產過程程數據的的自動采采集、生生產裝置置的遠程程監(jiān)測等等，其數據校校正與分分析應用用有以下下幾點：：全廠生產產工藝過過程的物物料、能源平衡衡計算；；為成本本核算、、收率核核算、罐罐區(qū)管理理和生產產統(tǒng)計等等提供準準確可靠靠的數據據；為生產計計劃和調調度提供供有力支支持；為為ERP等系統(tǒng)統(tǒng)提供基基礎數據據。12/8/202233中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI5,實時時動態(tài)模模擬系統(tǒng)統(tǒng)實時動態(tài)態(tài)模擬系系統(tǒng)可提供整整個煉化化企業(yè)高高精確度度、多功功能動態(tài)態(tài)模擬，，可用于設設計、工工廠開車車、工廠廠改造等方面的的操作改改進，并并通過提提高煉化化企業(yè)生產能力力和培訓訓操作員員技能，實現效效益的最最大化。。12/8/202234中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI（五）數數字化控控制系統(tǒng)統(tǒng)PCS1，FCS的特特點(1)開開放式系系統(tǒng)現場總線線工作站站同時掛掛在現場場總線和和局域網網兩層網網絡上，，通過后后者可與與其他計計算機系系統(tǒng)或網網絡進行行高速信信息交換換，以實實現資源源共享。。另外，現場總線線的技術術標準是是對所有有制造商商和用戶戶公開的的，可實現技技術共享享。通信總線線標準統(tǒng)統(tǒng)一全開開放，打破破個別廠廠商的壟壟斷，給給技術以以強大的的支持群群體。FCS則則做到系系統(tǒng)從上上到下全全開放。。12/8/202235中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI(2)全全數字化化通信FCS智智能型現場儀表表傳感器器及其ＡＡ/Ｄ轉轉換器其其數字信信號在傳送出儀表表之前可得到到補償，因此此，提高了系系統(tǒng)的測量和和控制精確度度。由于采用雙向數字字信號傳輸數數字化使系統(tǒng)統(tǒng)精度提高；；現場設備的信信息增多幾十十倍，可用于于自診斷，系系統(tǒng)調試，管管理從而提高高系統(tǒng)的有效效性；同一電電纜掛多臺現現場設備從而而節(jié)省電纜的的施工量12/8/202236中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI傳統(tǒng)4-20mA一個變量一個方向數字信號多變量雙向ControllerControlSystemNetworkFieldbusInput/OutputSubsystemControllerControlSystemNetwork實現數字化化、雙向通通信取消數字/模擬轉換換12/8/202237中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI(3)可互互操作性現場總線智智能儀表按按統(tǒng)一的技技術標準，，不同廠家家的產品，，只要遵守守相同的現現場總線標標準就可互互連互換，，統(tǒng)一組態(tài)態(tài)，即插即即用，以方方便設備更更新或系統(tǒng)統(tǒng)擴展。12/8/202238中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI多站：一條條現場總線線掛接多臺現現場設備FieldbusControllerControlSystemNetworkFCS的特特點--(3)互操作性（（Interoperability）A廠商設備備B廠商設備備C廠商設備備任何制造商商的設備，，只要其遵遵循總線標標準，即可可進行互操操作互換性實現即插即即用12/8/202239中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI(4)控制制分散度高高現場總總線智智能儀儀表除除具有有基本本功能能外，，還有有控制制和運運算等等功能能，可可實現現徹底底分散散控制制。每條總總線可可連接接多臺臺現場場儀表表，由由智能能的現現場設設備帶帶PID,可分分散地地完成成DCS控控制器器的功功能，，使控控制風風險徹徹底分分散，，提高高系統(tǒng)統(tǒng)控制制的自自治性性和可可靠性性。12/8/202240中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI(4)控制制高度度分散散12/8/202241中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI四，數數字化化控制制系統(tǒng)統(tǒng)的實實施現場總總線在在全世世界發(fā)發(fā)展迅迅速，，尤其其是在在工業(yè)業(yè)過程程控制制領域域，產產品日日趨完完善，，并得得到了了廣泛泛的應應用。。目前前，全世界界已安安裝的的基金金會系系統(tǒng)超超過12，，000套套，已已安裝裝的現現場設設備超超過1000，，000臺臺以上上;其其中，，在中中國已已安裝裝系統(tǒng)統(tǒng)超過過100套套，已已安裝裝現場場設備備超過過數萬萬臺。?；饡F場場總線線已在在美洲洲、歐歐洲、、亞洲洲以及及大洋洋洲得得到應應用，，最終終用戶戶遍及及各主主要工工業(yè)發(fā)發(fā)達國國家。。最近國國外——沙特特，印印度最最大項項目，國內賽賽科，，福建建石化化，南南海，，旅順順油田田等項項目采采用了了FCS。?；鸾饡F現場總總線為為石油油化工工企業(yè)業(yè)提供供了全全數字字化的的控制制系統(tǒng)統(tǒng)。12/8/202242中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI1，賽科，，福建建造造新型石化化數字化工工廠確立的目標標：（1）將聯聯合裝置建建成一個世世界級裝置置，降低中中國對進口口石化產品品的依賴性性；

（2）從進料料到下游石石化產品的的生產效率率進行全程程自動控制制；

（3）工廠應應采用最先先進的自動動控制技術術，確保公公司在未來來競爭中處處于優(yōu)勢地地位。12/8/202243中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI2,選FF的原因先進的世界界級工程項項目，與之之配套的必必須是先進進的過程控控制系統(tǒng)，，以確保發(fā)發(fā)揮先進工工業(yè)流程、、保證安全全運行、透透明維護和和減少次生生污染等。。首推基金會會現場總線線，主要是建建立在未來來工業(yè)自動動化---數字時代代的需求上上。首選的原因因：12/8/202244中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI(1)現現場場總總線線是是企企業(yè)業(yè)信信息息化化的的一一部部分分。以信信息息化化帶帶動動工工業(yè)業(yè)化化，，應應用用綜綜合合自自動動化化技技術術改改造造提提升升石石油油和和化化工工產產業(yè)業(yè)是是我我國國一一項項長長期期重重要要決決策策。。不斷斷提提高高和和完完善善現現場場總總線線應應用用水水平平，，是近近年年隨隨著著信息息技技術術和和信信息息交交換換的覆覆蓋蓋面面從從企企業(yè)業(yè)管管理理、、生生產產過過程程控控制制向向現現場場設設備備的的各各個個層層次次延延伸伸發(fā)發(fā)展展的的需要要，是企企業(yè)業(yè)信信息息化化、、自自動動化化發(fā)發(fā)展展的的要要求求。。12/8/202245中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI(2)應用用現現場場總總線線四四大大優(yōu)優(yōu)點點現場場總總線線是是指指安安裝裝在在生生產產過過程程區(qū)區(qū)域域的的現現場場設設備備、、儀儀表表與與控控制制室室內內的的自自動動裝裝置置、、系系統(tǒng)統(tǒng)之之間間的的一一種種串串行行、、數字字式式、、多點點通通訊訊的的數數據據總總線線。。它它有有以以下下優(yōu)優(yōu)點點：：控控制制分分散散，，且且能能在在線線運運行行條條件件下下對對系系統(tǒng)統(tǒng)和和現現場場設設備備進進行行診診斷斷，，可可進進一一步步提提高高運運行行可可靠靠性性；；數字字雙雙向向傳傳送，，傳送送精精度度高高；；AMS可可預預維維修修,減減少少相應應的的工工程程量量；；安裝裝方方便便。。具具有有最最新新的的國國際際化化標標準準，，只只要要符符合合統(tǒng)統(tǒng)一一的的國國際際標標準準的的所所有有的的現現場場儀儀表表都都可可與與此此聯聯用用和和通通訊訊。。12/8/202246中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI(3)現現場場總總線線給給企企業(yè)業(yè)建建設設和和管管理理帶帶來來豐豐盛盛回回報報從世世界界和和國國內內眾眾多多用用戶戶的的經經驗驗來來看看，，采采用用基基金金會會現現場場總總線線的的具具體體好好處處是是：：1，，減減少少工工程程管管理理總總體體維維護護勞勞動動力力50%；；2，，對對于于一一個個工工廠廠區(qū)區(qū)域域的的維維護護，，減減少少操操作作人人員員非非必必要要外外出出現現場場維維護護量量60%以以上上；；3，，在在設設備備投投運運前前，，減減少少組組態(tài)態(tài)時時間間66%、、設設備備標標定定時時間間減減少少66%；；4，，減減少少設設備備調調試試時時間間40～～90%。。從從而而，，在工工廠廠的的整整體體效效率率，，會會提提高高效效率率1.9%；5，，特特別別是是減減少少事事故故和和非非必必要要停停車車在在25～～92%，，不不言言而而喻喻，，工工廠廠的的生生產產質質量量和和生生產產力力都都將將提提高高，，這這會會給給企企業(yè)業(yè)帶帶來來明明顯顯的的技技術術和和經經濟濟效效益益。。12/8/202247中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI3，賽科90萬噸乙烯裂裂解裝置應用用石化系統(tǒng)的大大型項目也有有采用FCS進行生產過過程控制，如如賽科90萬萬噸乙烯裂解解裝置的FCS是國內外外最大的現場場總線系統(tǒng)。。該系統(tǒng)包括括47000個個控制回路、、40000臺儀表和與世界最大大基金會現場總線設備備聯網的13000臺智智能設備(集成10套套數字化控制制系統(tǒng))。--1/3是是FCS。12/8/202248中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI這10套裝裝置由由一個個中心控控制室室進行行高度度集中中控制制-遠程操操作?，F場總總線的的PID控控制功功能在在閥門門控制制器實實現了了集散散控制制，提高了了可靠靠性，，極大大降低低了自自動控控制系系統(tǒng)和和現場場控制制設備備間數數據通通信負負載，，增強強了系系統(tǒng)可可靠性性。12/8/202249中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI上海賽賽科(SECCO)90萬噸噸/年年乙烯烯工程程，DCS采用用Emerson公公司的的DeltaV系系統(tǒng)，，控制制站除除常規(guī)規(guī)I/O模模塊外外，配配置了了FF-H1現現場總總線模模塊，，每個個模塊塊的2個接接口分分別構構成2段FF-H1總線線，每每段FF-H1總線線設計計9臺臺儀表表(實實用6臺，，備用用3臺臺)。。12/8/202250中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI該工程程實用用FF-H1現現場總總線段段2473條，，FF-H1現現場總總線儀儀表14375臺，，平均每每個FF-H1現場場總線線段上上掛5.8臺儀儀表。。FF-H1現場場總線線段上上集成成了不不同廠廠家的的現場場總線線儀表表：（1））Emerson的的溫度度、壓壓力、、流量量等儀儀表，，（2）E+H的雷雷達液液位計計和流流量計計，（3））ABB的的閥門門定位位器；；（4））ROTORK的電電動馬馬達控控制器器，TYCO的的電動動馬達達控制制器等等，保保證了了多種產產品的的一致致性和和互操操作性性。12/8/202251中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI12/8/202252中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI4,福建建煉煉油油乙乙烯烯的的應應用用項目目位位于于福福建建泉泉州州,由由中中石石化化,ExxonMobil和和Aramco共共同同投投資資興興建建.主主要要裝裝置置包包括括:新新建建一一個個80萬萬噸噸/年年乙乙烯烯裝裝置置新新建建一一個個80萬萬噸噸/年年聚聚乙乙烯烯裝裝置置新新建建一一個個40萬萬噸噸/年年聚聚丙丙烯烯裝裝置置新新建建一一個個70萬萬噸噸/年年芳芳烴烴裝裝置置新新建建一一個個整整體體煤煤氣氣化化聯聯合合循循環(huán)環(huán)發(fā)發(fā)電電裝裝置置新新建建一一個個800萬萬噸噸/年年煉煉油油聯聯合合裝裝置置原原有有400萬萬噸噸/年年煉煉油油聯聯合合裝裝置置的的改改造造12/8/202253中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI全廠廠采采用用數數字字化化自自動動化化結結構構,全全面面采采用用基基金金會會現現場場總總線線(FoundationFieldbus)技技術術.共共采采用用10套套DCS系系統(tǒng)統(tǒng),2個個中中央央控控制制室室,22個個外外站站.總總IO點點數數超超過過40,000.FF現現場場設設備備12,000臺臺.項項目目將將于于2009年年投投入入商商業(yè)業(yè)運運行行12/8/202254中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI12/8/202255中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI5，，FCS應應用用系系統(tǒng)統(tǒng)集集成成的的模模式式FCS應用一一般有幾種集集成方式：(1)裝置級工程項項目中FCS自成系統(tǒng)如安慶項目；；(2)大型工程項目目中FCS和和DCS控制制站集成。一種是FF-H1現場總線模模塊作為控制制站的下屬I/O模塊，例如Emerson公公司的DeltaV系系統(tǒng)，如賽科科項目。12/8/202256中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI另一種是FF-H1現場總線模模塊獨立，例如Honeywell公司的ExperionPKSR300系統(tǒng)。前前者FF-H1依附于控控制器，信息息傳輸慢；后后者FF-H1獨立，信信息傳輸快。。系統(tǒng)有工程程師站(ES)、操作員員站(OS)、計算機站站(CS)為為DCS操作作監(jiān)控層設備備，控制站中中有冗余電源源(P)、控控制器(C)、現場總線線接口(H1)以及各類類I/O模塊塊。12/8/202257中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI<1>FCS與DCS的的I/O總線線集成12/8/202258中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI現場儀表或現現場設備通過過現場總線與與HU通信信，FIU再再通過I/O總線與DCS的控制制單元通信。。這樣便實現現了現場總線線和DCS輸輸入輸出總線線的集成，即即現場總線和和DCS控制制站的集成。。12/8/202259中國石油和石石化工程研究究會-CPPEIFCS和DCS--I/O總線的集集成特點：①除了安裝現現場總線接口口板或現場總總線接口單元元外，不用對對DCS再做做其它變更；；

②充分利利用DCS控控制站的運算算和控制功能能塊，即安全全又可對現場場總線儀表的的功能塊的補補充；③利用已有DCS的技術術和資源，投投資少，見效快，便便于現場總線線推廣和應用用。12/8/202260中國石油和石石化工程研究究會-CPPEI<2>FCS與DCS網網絡的集成12/8/202261中國國石石油油和和石石化化工工程程研研究究會會-CPPEI現場場總總線線服服務務器器通通過過其其DCS網網絡絡接接口口卡卡與與DCS網網絡絡(DCSnet)通通信信，，也也可可以以把把FCS看看作作DCS網網絡絡上上的的一一個個節(jié)節(jié)點點或或DCS的的一一臺臺設設備備。。這這樣樣FCS和和DCS之之間間可可以以互互相相共共享享資資源源。。FCS直直接接借借用用DCS的的操操作作員員站站或或工工程程師師站站。。12/8/202262中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEIFCS和和DCS網絡的的集成特特點：①除了安安裝現場場總線服服務器外外，不用用對DCS再做做其它變變更；②在現現場總線線上可以以獨立構構成控制制回路，，實現徹徹底的分分散控制制；③現場總總線服務務器中一一些高級級功能塊塊，可以以與現場場儀表中中的基本本功能塊塊統(tǒng)一組組態(tài)，構構成復雜雜控制回回路；④利用已已有DCS的部部分資源源，投資資少、見見效快，，便于推推廣現場場總線的的應用。。12/8/202263中國石油油和石化化工程研研究會-CPPEI6，對主主系統(tǒng)DCS的的要求主系統(tǒng)DCS功功能應能與FF現場場總線的的性能實實現集成，通過認認證和測測試并可可在線下下裝；FF現場場總線性性能主要有:（1）自自動節(jié)點點尋址、、（2）互互操作性性、（3）利利用標準準DDL對設備備直接組組態(tài)、（4）FF設備備運行，，維護和和診斷數數據的直直接集成成、（5）調調整參數數，模式式，報警警和數據據質量、、12/8/202264中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEI（6））調整整參數數，模模式，，報警警和數數據質質量、、（7））無需需關斷斷網絡絡，在在主系系統(tǒng)運運行時時就能能實現現現場場設備備的組組態(tài)、、（8））無需需調試試和啟啟動延延遲，，主系系統(tǒng)應應具備備向現現有網網絡/網段段中添添加新新的現現場設設備并并可進進性全全部組組態(tài)、、（9））主系系統(tǒng)應應提供供設備備能力力文件件等。。12/8/202265中國石石油和和石化化工程程研究究會-CPPEIFCS與DCS共存存或相相融從以上上應用用可知知：DCS-FCS集成成控制制系統(tǒng)統(tǒng)是利利用已已有DCS的技技術和和資源源，最最實際際的數數字化化控制制方案案，便便于現現場總總線的的推廣廣和應應用?，F場總總線控控制系系統(tǒng)與與DCS將將相互互兼容容與互互容。。預計計今后后很長長一段段時間間，DCS與FCS將共共存及及互補補。12/8/202266中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI六，現場總總線應用效效益明顯世界級乙烯烯裂解一體體化聯合工工廠的建成成僅花費了了27個月月的時間，，比計劃提提前了3個個月，10套一體化化工廠全部部順利建成成。這主要要是采用石石化創(chuàng)新的的《IPMT+EPC+監(jiān)理理》的項目目管理以及及聘用主要儀表供供應商（MIV）進行項目管管理、采用用基金會現現場總線的的PlantWeb數數字自動控控制結構，，從而加速了了施工進程程，保證了了順利運作作，降低了了維護費用用，并為將將來的發(fā)展展構建了一一個先進、、開放的平平臺。現場總線數數字控制系系統(tǒng)的應用用帶來直接接的經濟效效益，具體體表現如下下：12/8/202267中國石油和和石化工程程研究會-CPPEI(1)簡化工程設設計，(2)徹徹底分散的的分布式結結構將1對對1模擬信信號傳輸方方式變?yōu)?對N的數數字信號傳傳輸方式，，節(jié)省了模模擬信號傳傳輸過程中中大量的A/D、D/A轉換換裝置。(3)控制功能下下裝使危險險更分散，大大縮短短控制周期期。(4)