湖南森泓自動(dòng)化設(shè)備有限公司 

《銷售態(tài)度》：質(zhì)量保證、誠信服務(wù)、及時(shí)到位！
《銷售宗旨》：為客戶創(chuàng)造價(jià)值是我們永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)！
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《產(chǎn)品質(zhì)量》：原裝*，*！
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如何快速響應(yīng)市場變化的需求，如何早于競爭對手將新產(chǎn)品推向市場，如何增加工廠的靈活性和透明度，如何節(jié)約成本、降低能耗，一直以來，都是企業(yè)孜孜不倦追求的目標(biāo)。這些任務(wù)看似艱巨，但并非是不能夠完成。簡而言之，這些目標(biāo)都可以通過西門子產(chǎn)品、解決方案、服務(wù)及我們在各行業(yè)的專業(yè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。“工欲善其事，必先利其器”，西門子產(chǎn)品毫無疑問是工業(yè)用戶的優(yōu)秀選擇。在撫順石化“千萬噸煉油，百萬噸乙烯”項(xiàng)目中，西門子以其DCS/SIS的一體化無縫集成解決方案和性能優(yōu)良的自動(dòng)化儀表為項(xiàng)目的順利運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“千萬噸煉油，百萬噸乙烯”項(xiàng)目

"千萬噸煉油，百萬噸乙烯”項(xiàng)目是一個(gè)特大型煉油化工一體化項(xiàng)目，項(xiàng)目集中原油加工、煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整技術(shù)改造工程、100萬噸/年乙烯技術(shù)改造工程、熱電廠“以大代小”擴(kuò)能改造工程及配套項(xiàng)目、石油一廠新區(qū)和化塑廠搬遷工程，是分別立項(xiàng)又相互聯(lián)系的煉油和化工綜合項(xiàng)目。該項(xiàng)目生產(chǎn)流程長、工藝復(fù)雜，又有大量易燃、易爆危險(xiǎn)裝置，安全要求*，對肩負(fù)全廠生產(chǎn)重任的控制系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求。控制系統(tǒng)和儀表不僅要采用新的技術(shù)、確保安全可靠，而且需要滿足石油化工特殊工藝過程的技術(shù)要求，除基本的過程控制和檢測外，還要建立全廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，為廠級計(jì)算機(jī)信息管理和生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。

圖1：中國石油撫順石化公司項(xiàng)目裝置

過程控制與安全控制的融合

面對項(xiàng)目提出的巨大挑戰(zhàn)，西門子利用自己在自動(dòng)化領(lǐng)域的優(yōu)勢，依靠具有豐富經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)，為撫順石化的煉化和化工項(xiàng)目提供了節(jié)能降耗、靈活耐用，便捷高效的自動(dòng)化系統(tǒng)和儀表。在控制系統(tǒng)方面，撫順石化采用西門子SIMATIC PCS 7作為全廠DCS系統(tǒng)，并與S7-400FH系統(tǒng)聯(lián)合使用，構(gòu)成DCS/SIS的一體化無縫集成解決方案。

表：自動(dòng)控制系統(tǒng)概況

為了確保生產(chǎn)裝置的人員和設(shè)備安全、保證裝置在事故情況下的安全聯(lián)鎖和緊急停車，避免災(zāi)難性事故的發(fā)生，項(xiàng)目采用SIS系統(tǒng)對重要裝置進(jìn)行保護(hù)，并與DCS系統(tǒng)一體化集成。西門子的SIS系統(tǒng)選用具有冗余容錯(cuò)性的SIMATIC S7-400FH控制器，內(nèi)置*冗余設(shè)計(jì)及自診斷功能，能對內(nèi)部及外部的故障進(jìn)行快速而有效的診斷，通過不同的模塊冗余（FMR）方式，對現(xiàn)場儀表和執(zhí)行裝置進(jìn)行單模塊、雙模塊和三重化模塊配置，完成IEC61511安全規(guī)范規(guī)定中的安全儀表功能。這樣SIMATIC PCS 7與S7-400FH系統(tǒng)將基本過程控制系統(tǒng)與安全儀表系統(tǒng)*整合在一起，這樣既可以減少投資，又可簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)與維護(hù)工作，且能更好地滿足安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的等級要求。

上位機(jī)系統(tǒng)采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，其中客戶機(jī)用于對現(xiàn)場控制設(shè)備的監(jiān)視和操作，服務(wù)器可完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)記錄與歸檔。操作員站、工程師站和自動(dòng)化系統(tǒng)站與控制系統(tǒng)之間采用西門子SIMATIC NET冗余光纖環(huán)網(wǎng)作為通訊網(wǎng)絡(luò)，通信速率高達(dá)1Gbps，有效保證了海量數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)男枨?，在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)會(huì)在0.3秒內(nèi)重建通訊通道。

西門子公司提供的高可靠性并且靈活易用的控制系統(tǒng)已經(jīng)幫助撫順石化的常減壓蒸餾、延遲焦化等裝置陸續(xù)投入生產(chǎn)，產(chǎn)品收率、質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)值，確保工廠可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

過程儀表遍布生產(chǎn)流程

控制系統(tǒng)猶如工廠中的“神經(jīng)中樞”，管理著生產(chǎn)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。而過程中配備的每一個(gè)自動(dòng)化過程儀表，擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集等工作。自動(dòng)化過程儀表遍布在生產(chǎn)過程中，就好比是生產(chǎn)過程中的“手足”。自動(dòng)化過程儀表的性能優(yōu)劣對生產(chǎn)過程具有決定性的影響。好的過程儀表，將為企業(yè)帶來更多的收獲與驚喜。

項(xiàng)目總共使用了SIPART PS2智能電氣閥門定位器4000臺，此外還使用了全集成過程儀表，包括溫度變送器模塊SITRANS TH300，雷達(dá)物位計(jì)SITRANS LR460，音叉物位開關(guān)SITRANS LVS200和音叉液位開關(guān)SITRANS LVL200，超聲波流量計(jì)SITRANS FUS。這些過程儀表在變溫控溫、流量監(jiān)測、過程控制中扮演者不可替代的角色，為企業(yè)節(jié)約了成本，降低了能耗，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目運(yùn)行輕松無憂。

以自動(dòng)化過程儀表中廣泛使用的閥門定位器為例。在“千萬噸煉油，百萬噸乙烯”項(xiàng)目中，使用的閥門有數(shù)千個(gè)，而每一個(gè)閥門都要安裝與之配套的閥門定位器。由于閥門定位器以儀表空氣為動(dòng)力源，在使用過程中消耗大量的儀表空氣。數(shù)千閥門定位器的儀表空氣消耗對于企業(yè)來說是一筆不小的開支。因此，撫順石化方面希望使用的閥門定位器，在保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、可靠的同時(shí)，具有良好的節(jié)能減排的性能，大限度的節(jié)約成本。

圖3：西門子SIPART PS2三級報(bào)警狀態(tài)監(jiān)測

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，西門子的SIPART PS2智能電氣閥門定位器在儀表空氣支出這一項(xiàng)可以為撫順煉油和化工項(xiàng)目節(jié)約400多萬元，節(jié)能率超過了95%，圓滿的解決了撫順石化的節(jié)能問題。

一體化過程控制系統(tǒng)助企業(yè)騰飛

隨著能源成本的不斷提升，越來越多的企業(yè)把目光投向了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，利用*的過程集成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化管理，降低運(yùn)營成本。在撫順石化“千萬噸煉油，百萬噸乙烯”項(xiàng)目中，一方面，大型項(xiàng)目的高效運(yùn)行離不開自動(dòng)化控制系統(tǒng)；另一方面，企業(yè)希望通過在集成自動(dòng)化方面的投入，實(shí)現(xiàn)節(jié)約項(xiàng)目整體運(yùn)行成本的目的。在雙方的通力打造之下，使得這一聯(lián)合煉油廠成為世界上采用 SIMATIC PCS 7 作為主自動(dòng)化系統(tǒng)的大型集成式煉油及乙烯工廠。

西門子以其*的自動(dòng)化理念，形成完整解決方案，并且配備以高效穩(wěn)定、節(jié)能降耗的自動(dòng)化過程儀表，從整體性角度解決用戶的系統(tǒng)性問題?？梢哉f通過西門子控制系統(tǒng)，被集成的不僅僅是兼具模塊化和擴(kuò)展性的執(zhí)行器、傳感器和控制器等產(chǎn)品，還包括從工業(yè)流程、工程組態(tài)到生產(chǎn)線運(yùn)行的集成，以及企業(yè)中所有自動(dòng)化組件的無縫協(xié)同，必將成為企業(yè)的優(yōu)秀選擇。

1. FM458-1DP的S7通訊西門子6ES72317PD220XA8
S7通訊是SIEMENS S7 系列PLC的一種優(yōu)化通訊協(xié)議，主要用于PLC各站點(diǎn)之間基于MPI、PROFIBUS、ETHERNET網(wǎng)絡(luò)的主站與主站的通訊，以及PLC與HMI站、OPC服務(wù)器等上位機(jī)之間的通訊。S7通訊會(huì)占用PLC的通訊資源，PLC的CPU參數(shù)里有S7通訊資源的個(gè)數(shù)，也就是這個(gè)CPU所能建立的大S7通訊連接數(shù)。
FM458-1DP是在能夠在S7 400機(jī)架上工作的D7家族產(chǎn)品，性能與TDC一樣，小循環(huán)周期可達(dá)0.1ms，可以用來處理高動(dòng)態(tài)的控制任務(wù)。FM458-1DP本身也支持S7通訊，可以與其它PLC或者PC站建立S7通訊連接。但是FM458-1DP的S7通訊與TDC系統(tǒng)不一樣，不需要用戶調(diào)用功能塊來建立并維護(hù)S7通訊；通訊本身是由操作系統(tǒng)來維護(hù)的。

圖5 FM458-1DP監(jiān)視

可以在線監(jiān)視FM458-1DP的信息，在Commication標(biāo)簽中可以看到FM458-1DP的S7資源使用情況。從圖中可以看到FM458-1DP總共有16個(gè)S7資源，其中一個(gè)被PG監(jiān)視占用，另外兩個(gè)被OPC Scout中建立的S7連接所占用。

圖6 FM458-1DP通訊資源

2.2 通過CP443-1建立基于以太網(wǎng)的S7連接

圖7 通過CP443-1建立與FM458-1DP的S7連接

在400機(jī)架上安裝CP443-1以太網(wǎng)通訊模塊，通訊伙伴可以與FM458-1DP建立基于以太網(wǎng)S7連接。CP443-1的IP地址為192.168.0.24。FM458-1DP位于400機(jī)架的第8槽。
更改訪問點(diǎn)：

圖8 更改訪問點(diǎn)

在OPC Scout中建立非組態(tài)的連接來測試通訊，建立的連接為：
S7:[S7 _1|VFD2|CP_L2_2:|02.00, 192.168.0.24,03.08,1]DB1,real0
S7:[S7 _2|VFD2|CP_L2_2:|02.00, 192.168.0.24,03.08,1]DB1,real4

圖9 OPC Scout監(jiān)視

圖10 FM458-1DP監(jiān)視

同樣如果使用帶PN口的CPU，也可以通過CPU集成的以太網(wǎng)口建立基于以太網(wǎng)的S7連接，方法與使用CP443-1相同。

2.3 通過FM458-1DP的集成DP口建立S7連接
也可以通過FM458-1DP的集成DP口來建立與通訊伙伴的S7連接，方法與使用CPU集成DP口相同。

西門子6ES72317PD220XA8