着力提高炼油自动化水平，打造精品数字化炼厂

近年来，中国石油和中国石化的许多炼油企业已实施了ERP企业资源计划系统、原油选择与分配系统、MES生产制造执行系统、APS高级计划系统等信息数字化管理系统。面对玉门炼油化工总厂，应逐步通过更新现场仪表、改造DCS系统、引进先进控制、构建企业信息系统，从生产执行系统角度提高炼油企业用信息化和数字化挖掘炼油企业效益，着力提高炼油自动化水平，引进和借鉴先进管理理念，提高企业信息资产使用价值，促进信息技术与生产实际的有效结合，打造精品数字炼厂，为玉门炼油化工总厂实施企业ERP奠定基础。以下将结合我厂自动控制现状，从企业实现信息化和数字化管理方面进行探讨。 一、现场仪表系统管理： 随着现代科学技术的飞速发展，先进的化工工艺不断产生，仪器仪表技术也向数字化、智能化、网络化、微型化方向不断发展，仪表已成为推进信息化带动工业化、高新技术改造传统产业最重要的技术装备，现场仪表是装置数据测量的第一环节，要从以下三方面提高仪表基础自动化测量水平，力求测量准确可靠。 1．仪表的选用 仪表是装置的眼睛，现场仪表测量直观反映了装置的温度、压力、流量、液位四大参数。关键参数仪表的使用好坏直接影响装置的正常生产，仪表的突然失灵会造成调节失控，仪表的安装位置不佳，造成测量不准，冬季冻裂等，我们要杜绝这样的仪表问题影响生产，从仪表的设计、选型、安装、使用方面进行综合分析，对存在问题的仪表从根本上一次解决，避免设计不周和选型不当等先天性问题的存在而长期影响生产，所以应该项目开始抓好仪表的选型，使用中解决部分仪表存在的问题，逐步提高仪表的使用性能。 2．仪表的维护 仪表的发展日新月异，不仅种类繁多，而且数量很大，提高自动化仪表管理，确保仪表的使用与维修，对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求，所以我们要加强仪表人员的培训和现场管理，便于仪表工现场及时解决问题，缩短处理仪表故障时间，保证安全生产提高经济效益。 ① 提高仪表维护管理水平 仪表维护的好坏是仪表人员现场处理问题能力的表现，仪表维护的好坏直接体现在仪表人员管理水平上，提高维护人员素质，加强现场仪表管理，使仪表维护及管理更加快捷有效。目前，建立一个操作简单、功能齐全的集成管理系统，以适应现代化大型石化企业对仪表管理的方式、方法与信息交换和共享的需求。 面向仪表管理的集成系统通常包括基本仪表子系统、节流元件子系统、开关元件子系统、调节阀子系统、测温元件子系统及仪表接线子系统和功能管理器共七大模块。这些模块的建立充分考虑了现场仪表的类型和应用，能大大方便仪表维护管理人员对设备的线路的查找、维护、维修。比如要查找某仪表的接线，仅需输入要查询的仪表位号，就可以显示接线图和相应的接线数据，此子系统包括对仪表位号、现场接线盒、现场端子对、信号类型、机柜号、机柜内端子排、机柜内端子对、远程I/O块、I/O通道号、ESD供电、电源机柜号、电源端子对号、电源保险丝号等的信息管理。 ② 加强仪表人员维护技能 在分析现场仪表故障前，要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件，了解仪表系统的设计方案、设计意图，仪表系统的结构、特点、性能及参数要求，还有一些复杂的控制回路，如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。仪表人员要根据工艺的不同，控制方式得不同，来具体分析不同的现场仪表故障所在，所以必须加强仪表人员的培训，通过实际的岗位中锻炼，提高维护人员的技术技能。 ③．建立仪表攻关小组，彻底解决各装置仪表存在的问题 要从总厂高度出发，严要求，建立仪表攻关小组，逐步解决各个装置仪表的关键问题，确保各个仪表测量的准确性和可靠性。 3．逐步引进和使用好在线分析仪表 在线分析仪表就像一个小型的化工系统，包括采样、预处理、分析、数据处理和回收系统。全厂有粘度、色谱、氧含量、氢纯度、冰点、流程、油中水、颗粒度等十几台在线分析仪表，但是使用的均不理想。由于在线仪表技术含量较高，需要专人精心维护使用。 在线分析仪表的发展更加趋向系统化、网络化和技术专业化，对于决定化工装置生产参数、产品质量和能够带来企业利润的在线仪表，虽然投资较大，仍是企业发展优先考虑选用的，尤其要选用技术成熟和集成完善的在线仪表，提高化工企业在线分析能力，比如油品调和系统等。 实施一体化的汽柴油调和，炼油企业可从离线调和计划与油品移动、在线优化控制，以及最终的成品油检测等方面获得效益，在各组分油被炼制出来之后，通过实施油品调和与南站罐区RTU自动化系统，企业仍然有巨大的效益潜力可挖。 二、控制系统PLC、DCS、ESD、RTU集成 随着2007年装置的检修，糠醛装置、焦化装置DCS系统集成改造、重整机组ESD改造和配电系统RTU改造，以及新上项目的完工，玉门炼油化工总厂除了特油装置和南站装置（RTU）以外，基本建立起了全厂的过程控制系统。但是各个装置生产信息资源仍然比较分散，数据不能共享，所以向着整体、综合、集成的方向发展，从分散化向集成化应用的转变综合发挥企业生产装置完善的DCS系统数据采集能力，各装置DCS系统数据将通过OPC、DDE、PHD等方式提取到数据库，构建先进控制信息数据平台，为解决信息资源的集成化应用带来新的思路。如下图所示： 信息化多层次需求在呼唤综合解决方案，信息资源共享在期待综合沟通平台。对企业现存的与此项业务相关的生产调度管理和统计及计划系统、能耗系统、生产报表系统、设备管理系统等各类信息系统按照需求整合改造，开发系统接口，实现信息编码标准化处理，搭建信息资源共享化平台是保证项目顺利实施的重要工作。 三、引用先进控制APC 石油化工企业，整套设备和DCS都是引进的，从硬件上讲与国外的差距并不大，但运行的并不理想，重要原因之一就是没有配置先进控制与优化软件。因此，大力推进先进控制与优化技术在过程工业中的应用，对于提高我国石油化工企业的经济效益和市场竞争力具有特别重要的意义。 1． 解决目前DCS控制系统存在的问题 依靠系统提供商和系统维护人员，解决部分系统存在的问题，逐步提高自控率，做到采集数据准确，系统运行可靠，控制调节稳定。 2． 引进先进控制APC 先进控制与在线优化技术起到了核心的作用，它们既是现场基础控制层与调度决策层的中间纽带，又是获得巨大经济效益的关键所在，工业过程先进控制与优化系统应用，在提高产品质量和劳动生产率的同时，还可以起到大幅度节能降耗的目的。 以多变量模型预测控制与优化为主要特征的先进控制技术在石油、化工、钢铁等行业得到了广泛的应用和发展，产生的经济效益非常显著。Honeywell Hi-Spec Solutions部门专门从事先进控制和优化业务，它推出了工厂一体化解决方案(Total Plant Solution，TPS)，包括先进控制技术、过程优化技术、实时监控软件平台、信息集成软件平台、系统集成技术等。常压车间的先进控制RMPCT实施，较好的指导了常压装置的生产和提高了效益，目前仍在进一步完善之中，其中部分仪表不能及时提供可靠的数据参数；维护人员培训不够，不能建立适应生产的数学模型。另外，没有应用上层WEB软件，建立服务全厂的信息平台，但为该装置的数据信息化提供了方便。 先进控制的成功实施，必须是多专业、跨学科的紧密合作，同时要求具备丰富的工程能力和经验，有具备必要条件的装置，要由工艺专家和自控专家共同合作来完成工程项目。我们有理由相信，在中国石油的大力支持和炼油科技工作者的辛勤努力下，先进控制与优化技术必将在石油化工过程工业中得到广泛应用。 四、化验分析管理 化验分析中心按计划定时进行测试检验，测试数据靠电话和手工填写报告单的形式向各个相关部门报出，并且时有出现报数的口误和记录的笔误，最明显的就是真正关心数据的职能部门不能及时获得最新数据，很难实现数据统计保存和共享，不仅降低了数据的利用率，而且影响生产效率。 实验室数据自动化，提高数据准确度： 现在大多数分析仪器仪表具有数据上传功能，可通过RS232串行接口或RJ45口，将数据导入到数据收集单元，将经过处理的分析结果存入信息平台数据库。这不但提高了工作效率，而且也减少了数据录入中错误，做到及时指导生产的作用，提高了质量数据信息传递的速度，实现资源共享，保证装置的安稳高效运行，提高经济效益，并且规范了实验室的业务流程和管理体制，并且做到了科学化和定量化，提升管理水平。 五、设备信息系统建设 设备信息系统主要包含：炼厂关键机组状态监测；关键机组网络监控；以可靠性为中心的设备维护分析(RCM)；基于风险的检验（RBI）；设备运行管理和设备投资预算系统等。 完善全厂大型关键机组状态监测系统，通过OPC逐步实现关键机组网络监控；逐步对催化裂化装置进行了基于风险的检验（RBI）的分析，对加氢裂化装置所有工艺进行RCM可靠性分析，通过对各个设备数据的整合，并将其数据纳入信息系统平台之中，在此平台上建立设备运行管理、备品备件管理系统，使设备管理实现数字化，信息共享化。 六、生产管理系统 对炼油企业而言，原油从进厂到常减压、催化裂化、重整、加氢、润滑油等工艺处理，形成产品达到增值的目的，需要精心组织、精心策划、精心操作，通常以流程化不间断的连续方式争分夺秒地生产，同时需要严格的过程控制和安全保障。通过收集整个生产过程产生的大量实时数据，经过生产模型专业化处理、与管理层（ERP）和控制层（DCS、PLC）保持双向通信能力，获取相应数据并反馈处理结果和生产命令来优化整个生产过程。 在车间班组层面，可以利用物料动态工艺实时数据加强车间班组的绩效考核，细分生产工序，对班组内每个操作员制定操作定额指标，针对每段工序的水、电、汽、风等能耗情况，计算出该段工序的最低吨加工消耗成本，考核<