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      活動鏈接：2012年控制網(wǎng)技術專題---控制系統(tǒng)新時代   

                   
    黃步余
   自1965年起從事石油化工自動化設計工作，先后曾擔任化學工業(yè)部化工設計院技術員、助工，北京燕山石化公司設計院助工、工程師，中國石化北京工程公司工程師、高級工程師、電控室副主任、副總工程師，中國石化工程建設公司高級工程師、副總工程師。參與了一系列國家重大石油化工項目的設計工作，曾獲國家級一等獎一項、中石化科技進步二、三等獎各一項，主編《分散控制系統(tǒng)在工業(yè)工 程 中的應用》、《石油化工自動控制設計手冊》。

   上世紀70年代，經(jīng)濟迅速發(fā)展，生產(chǎn)裝置迅速向大型化方向發(fā)展，尤其是石油煉制、冶金、化工、建材、電力等行業(yè)，這些行業(yè)生產(chǎn)裝置的大型化能夠明顯提高生產(chǎn)效率、減少原料消耗、降低勞動力成本。但是生產(chǎn)設施的大型化則要求設備之間必須具有更好的協(xié)調性，一旦設備停機將帶來非常大的損失。因此用戶迫切希望能夠有一種產(chǎn)品或者系統(tǒng)可以解決生產(chǎn)設施大型化和連續(xù)化所面臨的控制問題。與此同時，在20世紀70年代中期，大規(guī)模集成電路取得突破性的發(fā)展，8位微處理器得到了廣泛的運用，使自動化儀表工業(yè)發(fā)生巨大的變化，這便是DCS應運而生的背景。

   雖然1975年全世界就誕生了第一套DCS系統(tǒng)，但是DCS真正在中國開始應用則晚了整整六年。1981年，當時吉化公司化肥廠在合成氨裝置中引進了Yokogawa的產(chǎn)品，這是DCS在中國市場的第一次“試水”。

   DCS的首次試水就是在石化行業(yè)，這并不是偶然。70年代，煉油和石油化工這些以石油原油和天燃氣為原料流程工業(yè)發(fā)展非常迅猛，那個時候，DCS主要就是以滿足石油化工等流程工業(yè)的需求為主。

   控制系統(tǒng)在石化行業(yè)的發(fā)展

   經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，中國石化行業(yè)在持續(xù)穩(wěn)定地增長，有較大的發(fā)展空間和產(chǎn)能。據(jù)中國石化工程建設公司副總工程師黃步余介紹，目前，三大油田（大慶、勝利、長慶）產(chǎn)能穩(wěn)定，管輸（原油、成品油、天然氣管網(wǎng)等）不斷發(fā)展，煉油產(chǎn)能達4億噸/年，乙烯產(chǎn)能達到1570萬噸/年，煤化工、精細化工、天然氣化工等新能源、新工藝也取得了較快發(fā)展。

   就在中國石化行業(yè)不斷取得突破的過程中，DCS在石化行業(yè)的應用也在經(jīng)歷著變化。黃步余認為，總體來說，石油化工行業(yè)控制系統(tǒng)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一個階段即20世紀50、60和70年代，控制系統(tǒng)由氣動儀表、電動儀表、氣/電組合儀表組成；第二個階段發(fā)生在20世紀80、90年代，那時是基于微處理機的DCS為主的控制系統(tǒng)；第三個階段則是21世紀以來，隨著石化行業(yè)大型化、集成化、信息化的發(fā)展與要求，現(xiàn)場總線技術、無線技術、工業(yè)以太網(wǎng)技術等在控制系統(tǒng)中廣泛采用，控制系統(tǒng)集成化、智能化、信息化成為控制系統(tǒng)發(fā)展的主流，在石化行業(yè)得到越來越多的成功應用和發(fā)展。

   在石化行業(yè)最初，我們幾乎都是引進成套的國外DCS產(chǎn)品，經(jīng)過數(shù)十年的努力，如今國內亦產(chǎn)生了多家DCS廠商，并取得了重大突破，占有了一定的市場份額，并對國外DCS廠商形成了較大“威脅”，其中以和利時、浙江中控為代表。黃步余告訴記者，國產(chǎn)控制系統(tǒng)在煉油項目中已推廣應用，在化工項目中正逐步穩(wěn)妥試用，應該說，國產(chǎn)控制系統(tǒng)市場占有率正在逐步擴大；新建千萬噸大煉油、百萬噸大乙烯、煉化一體化工程目前仍采用國外控制系統(tǒng)，國產(chǎn)化控制系統(tǒng)需逐步穩(wěn)妥推進。

   以中石化為例，浙江中控技術股份有限公司、和利時自動化有限公司生產(chǎn)的擁有自主知識產(chǎn)權的DCS在大型石化企業(yè)生產(chǎn)裝置及公用工程得到成功應用，獲得最終用戶的好評。目前已由提供單一的分散控制系統(tǒng)產(chǎn)品，發(fā)展到了能提供集成自動化系統(tǒng)解決方案，并得到了成功實施。開發(fā)研制了安全儀表系統(tǒng)（SIS），如和利時HiaGuard產(chǎn)品，通過了TÜV認證，這標志著國內已經(jīng)擁有自主知識產(chǎn)權的SIL3級安全儀表系統(tǒng)。

   黃步余認為，目前國內控制系統(tǒng)硬件產(chǎn)品性能與國外控制系統(tǒng)基本相當，但是軟件產(chǎn)品應用功能仍存在個性化的差異，國外系統(tǒng)比較完善，國內系統(tǒng)逐漸成熟。

   現(xiàn)代大型石化項目對控制系統(tǒng)的新要求

   石化行業(yè)長久以來，在任何國家，在國民經(jīng)濟中都占有舉足輕重的地位。相對于其它發(fā)展中國家而言，我國石化行業(yè)雖然起步較晚，但是通過不斷發(fā)展已經(jīng)取得了相當大的成就。近年來一系列投產(chǎn)運行的“世界級”規(guī)模的煉化一體化項目就很好地說明了這一點。

   不可否認，目前新建的大型石化項目，規(guī)模大，點數(shù)大，這必然會對控制系統(tǒng)提出更多的要求。黃步余表示，根據(jù)現(xiàn)代化大型石化項目建設和“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運行的要求，控制系統(tǒng)應滿足：（1）健康、安全及環(huán)境保護有可靠保證，確保生命周期安全；（2）高質量的過程測量，調節(jié)控制和先進控制，友好人機界面；（3）儀表及控制系統(tǒng)故障引起非計劃停車最少；（4）提供準確、可靠、無縫的信息數(shù)據(jù)集成，并確保信息安全、實時；（5）自動化信息化相互融合，實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)精益管理，降低生命周期成本、獲取最大效益。

    現(xiàn)代大型石化項目在節(jié)能減排方面也有著相當高的要求，而在這方面，集成控制系統(tǒng)則起到了很大的作用。黃步余說：“集成控制系統(tǒng)的應用提高了生產(chǎn)操作、運行、管理的水平，優(yōu)化了工廠的能量平衡、物料平衡，提高了工廠運行的穩(wěn)定性、安全性，降低了“三廢”排放，保護了人員安全、裝置安全及環(huán)境。”

  石化控制系統(tǒng)的未來

   隨著石化行業(yè)向大型化、集約化、信息化的發(fā)展與要求，控制系統(tǒng)也呈現(xiàn)出了諸多發(fā)展趨勢，采訪的最后，黃步余向記者講述了石化工業(yè)控制系統(tǒng)未來的幾個發(fā)展趨勢。（1）隨著計算機網(wǎng)絡技術、通信技術在控制系統(tǒng)中的廣泛應用與實踐，MAV（MainAutomation Vendor），即以主自動化系統(tǒng)供貨商的模式實施全場儀表與控制系統(tǒng)一體化理念逐步得到普遍認可，控制系統(tǒng)的發(fā)展將呈現(xiàn)大型化、集成化；（2）隨著數(shù)字技術向控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表的不斷延伸，數(shù)據(jù)總線處理的信息將不斷增加，控制系統(tǒng)的發(fā)展將呈現(xiàn)信息化、智能化；（3）大量商用計算機及網(wǎng)絡技術將逐步替代自動控制系統(tǒng)固有的軟硬件設備，保證控制系統(tǒng)的信息安全是重點關注的課題；（4）隨著控制系統(tǒng)的國際、國家、行業(yè)、公司規(guī)范不斷完善和提高，控制系統(tǒng)的工程設計將呈現(xiàn)標準化、程序化；（5）隨著國產(chǎn)化控制系統(tǒng)技術的發(fā)展與完善，逐步穩(wěn)妥推進國產(chǎn)化控制系統(tǒng)的應用，不斷提高應用范圍和水平。

   摘自《自動化博覽》2012年第九期