FF現(xiàn)場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠投入使用兩年多時間以來，一直運(yùn)行可靠、平穩(wěn)。現(xiàn)對FF現(xiàn)場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠的應(yīng)用情況做一概述，供同行們參考。

一、全廠自動化控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)概況:

1. 工藝裝置概況

中海殼牌石化聯(lián)合工廠包括乙烯裂解裝置（LOP）、苯乙烯單體/環(huán)氧丙烷聯(lián)合裝置（SMPO）、環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置（EO/EG）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯裝置（PP） 、多元醇裝置（POLYOLS） 、蒸汽、發(fā)電等公用工程設(shè)施、儲運(yùn)設(shè)施以及廢液處理和環(huán)保設(shè)施。

2. 自動控制系統(tǒng)概況

基于工藝裝置對自動控制系統(tǒng)的要求，按照全廠的總體規(guī)劃，中海殼牌石化聯(lián)合工廠共設(shè)置了3個中央控制室（CC1，CC2 和LC）、14個現(xiàn)場輔助控制室（FAR）。中央控制室與現(xiàn)場輔助控制室之間采用光纖電纜進(jìn)行通訊。

第一中央控制室（CC1）控制4個工藝裝置：乙烯裂解裝置 、苯乙烯單體/環(huán)氧丙烷聯(lián)合裝置、環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置和公用工程 。

第二中央控制室（CC2）控制4個工藝裝置：聚丙烯裝置 、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和多元醇裝置 。

第三中控制室，對原料及產(chǎn)品的裝、卸、儲進(jìn)行控制。

中海殼牌的目標(biāo)是將南海石化項(xiàng)目建成世界一流的石化項(xiàng)目，對工藝裝置的安穩(wěn)長滿優(yōu)運(yùn)行、自動化水平、裝置的低維修費(fèi)用等要求較高。因此, 該項(xiàng)目采用了多種自動化控制系統(tǒng)：

1）集散控制系統(tǒng) （DCS）。
2）儀表保護(hù)系統(tǒng) （IPS） 。
3）火災(zāi)及（可燃/有毒）氣體報警系統(tǒng) （FGS）。
4）資產(chǎn)管理系統(tǒng) （AMS）。
5）物流自動化控制系統(tǒng) （MAS）。
6）操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（ ODS）。
7）操作員培訓(xùn)仿真系統(tǒng) （OTS）。
8）轉(zhuǎn)動設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （RDAS）。
9）分析儀管理及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （AMADAS）。
10）罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （TDAS）。
11）貿(mào)易計量系統(tǒng) （CTS）。
12）馬達(dá)操作閥 （MOV）。
13）實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng) （LIMS）。
14）電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng) （ENMCS）。
15）智能馬達(dá)控制系統(tǒng) （IMCC）。
16）DCS Anywhere等。

DCS 與其它系統(tǒng)之間采用MODBUS通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信息共享。中海殼牌石化聯(lián)合工廠的控制系統(tǒng)有大約60000個輸入/輸出 （I/O） 點(diǎn)，共使用了16000個左右的FF現(xiàn)場總線設(shè)備，大約3000個FF網(wǎng)段（Segment）。該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是迄今為止世界上最大的基金會現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。

3. 全廠通信系統(tǒng)概況

全廠設(shè)置了如下通訊系統(tǒng)

1）電話系統(tǒng)（PABX）。
2）無線電系統(tǒng)（Radio System）。
3）IT 網(wǎng)絡(luò)（IT Network）。
4）光纖網(wǎng)絡(luò)（FOCN）。
5）門禁系統(tǒng)（Access Control System）。
6）閉路電視系統(tǒng)（CCTV）。
7）主時鐘系統(tǒng)（Master Clock）。
8）無線通信系統(tǒng)（Wireless）。
9）廣播系統(tǒng)（PA/GA）。
10）MET 等。

二、現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

1. 什么是現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線是在智能測量和控制設(shè)備之間的數(shù)字、雙向、多站式的通信鏈路，它以局域網(wǎng)LAN的形式，為先進(jìn)過程控制、遠(yuǎn)程輸入/輸出和高速工廠自動化應(yīng)用提供服務(wù)。現(xiàn)場總線不僅是一條總線，它同時還是一個系統(tǒng)。現(xiàn)場總線傳輸?shù)男盘柺菙?shù)字信號，現(xiàn)場總線技術(shù)是對自動化儀表和控制系統(tǒng)的一場革命。

2. 現(xiàn)場總線與傳統(tǒng)常規(guī)儀表的主要區(qū)別

3. 現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)

采用現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)不僅僅是節(jié)省電纜，最主要的是現(xiàn)場總線設(shè)備的自診斷和故障預(yù)警信息有利于及時發(fā)現(xiàn)故障，使故障未發(fā)生時就能得以消除，故障發(fā)生時能及時定位、及時處理，有效地節(jié)省裝置的運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用。例如：調(diào)節(jié)閥的詳細(xì)自診斷信息中包含了閥門的磨損信息，所有調(diào)節(jié)閥的狀況可以一目了然，從而可以減少大修時拆卸調(diào)節(jié)閥的數(shù)量。

現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)具體體現(xiàn)在：

a. 現(xiàn)場總線采用全數(shù)字通信技術(shù)，全數(shù)字信號傳輸時不易受外界干擾，有利于提高系統(tǒng)的可靠性。
b. 采用標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊。
c. 故障自診斷。
d. 冗余和容錯技術(shù)。
e. 智能診斷和管理技術(shù)。
f. 故障隔離技術(shù)。

4. 現(xiàn)場總線的應(yīng)用

為了確保現(xiàn)場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠的成功應(yīng)用，在技術(shù)上對相關(guān)的技術(shù)參數(shù)做出了嚴(yán)格的規(guī)定。具體規(guī)定如下：

a. 控制功能在DCS中實(shí)施，而不在現(xiàn)場設(shè)備中實(shí)施。
b. 一個網(wǎng)段最多只能掛10個現(xiàn)場設(shè)備，并且其中的20%為備用。
c. 同一控制回路的設(shè)備盡量分配到同一網(wǎng)段。
d. 主干電纜： 2對雙絞線，帶分屏和總屏。支路電纜：1對雙絞屏蔽電纜。
e. 主干電纜長度不超過500米，支路電纜長度不超過75米。
f. 宏循環(huán)周期時間：1000毫秒。
g. 用ALF111作為鏈路活動調(diào)度器（LAS）。所有現(xiàn)場設(shè)備都是基本型。
h. 每個網(wǎng)段的耗電不超過350mA， 每個設(shè)備所需電流不超過30mA。
i. 在設(shè)備段的最小操作電壓為10V。
j. FF的電源采用冗余。
k. ALF111模塊采用冗余。
l. 現(xiàn)場設(shè)備的連接采用了雞腳式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

三、現(xiàn)場總線系統(tǒng)的維護(hù)和管理：

現(xiàn)場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠于2005年底一次投用成功，至今已經(jīng)安全平穩(wěn)可靠運(yùn)行了兩年多時間了，現(xiàn)場總線在全廠的應(yīng)用提高了系統(tǒng)的先進(jìn)性和自動控制水平，大大降低了裝置的維修費(fèi)用，達(dá)到了預(yù)期的目的。從現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)的維護(hù)的角度， 我們有如下體會：

1. 設(shè)備與控制系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議與傳統(tǒng)儀表不同， 其維護(hù)方式和方法也不盡相同， 因此對儀表維護(hù)人員的培訓(xùn)是必不可少的。

2. FF現(xiàn)場總線使得預(yù)防性維護(hù)成為可能， 從用戶的角度來看， 這是現(xiàn)場總線最吸引人之處。在FF現(xiàn)場設(shè)備真正出故障之前可以發(fā)出維護(hù)請求信息，并提醒儀表維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)。在FF現(xiàn)場設(shè)備真正出故障之后可以發(fā)出故障的詳細(xì)診斷信息，來自FF現(xiàn)場設(shè)備的豐富的信息可以有限地縮短查找故障的時間、大大減少儀表維護(hù)人員到現(xiàn)場設(shè)備所在地進(jìn)行一些不必要的測試和檢修，十分顯著的減少儀表維護(hù)人員的維護(hù)工作量、 從而降低了裝置的維修費(fèi)用。

3. 在更換FF 現(xiàn)場設(shè)備時，必須考慮FF現(xiàn)場設(shè)備的DD File 的版本，以及是否通過了HIST（主機(jī)互操作測試）測試。因此， 在訂購FF現(xiàn)場設(shè)備時，應(yīng)要求廠家?guī)D File.或從網(wǎng)上下載DD File. 而常規(guī)儀表的更換，沒有這方面的問題。