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★北京康吉森自動化技術股份有限公司

1　背景

本項目建于福建古雷石化基地，充分整合福建省內大乙烯項目的碳五碳九資源，采用擁有自主知識產權的先進技術工藝，進行碳五碳九分離及生產下游新材料。項目建成后，是目前世界規模最大、品種最全、上下游產業鏈最長的碳五碳九深加工產業基地，將進一步延伸石化下游產業鏈。作為福建省強鏈補鏈項目，2021年9月福化魯華碳五碳九項目啟動樁基施工至2023年10月項目一期工程順利竣工，成功產出雙環戊二烯、間戊二烯、異戊二烯，產品質量達到優等品，碳五分離生產線全面打通，裝置一次開車成功。

2　項目介紹

作為此次重要項目的建設單位之一，北京康吉森自動化技術股份有限公司承擔了此項目SIS系統的建設任務。

按照嚴格的技術規范要求和對于系統安全的高標準要求，結合設計院和用戶的進度需求，通過對系統需求的深度理解，完成系統的軟硬件選型、組態、安裝調試、人員培訓等工作的高效運轉，為項目能夠準時投產提供了堅實的基礎。

項目的主要生產裝置包括：

（1）1#DCPD樹脂加氫單元、1#碳五樹脂單元、碳九樹脂單元；

（2）碳九加氫單元、彈性體裝置（彈性體單元）；

（3）1#碳五分離單元；

（4）儲運設施。

根據項目提供的安全儀表功能的SIL定級報告及工藝專業的條件，儲罐高低液位聯鎖等重要聯鎖控制要有安全儀表系統實現的需求，項目配備了相應的SIS系統。其中SIS技術規格書中對SIS的部分要求為：

SIS系統獨立于DCS設置，原則上只用于執行安全儀表功能。SIS系統應采用由TüV安全認證的滿足裝置SIL等級的冗余、冗錯的可編程序控制器構成控制站，以實現裝置的安全策略，SIS系統按照故障安全性設計，與DCS系統進行實時數據通訊。

項目采用中控室（CCR）和區域機柜間（FAR）分離設置的方式。生產裝置、公用工程及輔助設施的監控站設置在中控室，控制站設置在相應的現場機柜間，現場機柜間按無人值守考慮，僅設置工程師室。生產操作和管理人員在中控室完成生產裝置的管理、控制、監測、報警及報表等工作。

FAR布置在生產裝置區域內，用于安裝控制系統機柜、端子柜、繼電器柜等現場輸入輸出和控制設備機柜。每個FAR內設置對應的SIS工程師站用于系統維護。

根據規格書的要求，康吉森提供了4套具有自主知識產權的國產TSxPlusSIS系統，主要完成生產裝置的開停車聯鎖及其他安全控制。具體配置為：

在1#區域機柜間設置2套SIS工程師站，4套SIS控制站。4套控制站分別控制1#碳五分離單元（以下簡稱SIS-01）、1#碳五樹脂單元、碳九樹脂單元（以下簡稱SIS-02）、碳九加氫單元、彈性體單元（以下簡稱SIS-03）、儲運設施（以下簡稱SIS-04），4套SIS系統共用同一個網絡，2套工程師站可以任意訪問同一網絡下的任意SIS站。、

在CCR設置2套SIS工程師站，7套SIS監控站，設置4套SIS遠程IO站分別用于接收1#碳五分離單元輔操臺信號（以下簡稱R-01）、1#DCPD樹脂加氫單元及1#碳五樹脂單元、碳九樹脂單元輔操臺信號（以下簡稱R-02）、碳九加氫單元、彈性體單元輔操臺信號（以下簡稱R-03）、儲運設施輔操臺信號（以下簡稱R-04），工程師站與監控站共用一個網絡。

SIS控制站與遠程IO站之間通過三重化6芯光纖連，SIS控制站與CCR工程師站、監控站通過冗余光電交換機4芯光纖連接。CCR工程師站也可以任意訪問同一網絡下的任意SIS站。

其系統網絡示意圖如圖1所示。

圖1 系統網絡示意圖

項目要求的總I/O點數為1248點，依據規格書的余量要求和TSxPlus系統特點，項目中配置了1920個I/O點，具體各系統的I/O點數及配置數量如下：

（1）SIS-01本地（FAR）需求點數：112，配置點數：192；R-01中控室（CCR）需求點數：8，配置點數：64；

（2）SIS-02本地（FAR）需求點數：209，配置點數：320；R-02中控室（CCR）需求點數：153，配置點數：224；

（3）SIS-03本地（FAR）需求點數：398，配置點數：544；R-03中控室（CCR）需求點數：84，配置點數：128；

（4）SIS-04本地（FAR）需求點數：272，配置點數：384；R-04中控室（CCR）需求點數：12，配置點數：64。

3　項目實施成果

項目嚴格按照工程的進度要求，及時完成各階段的工作任務。同時對項目中的特殊要求都進行了相應的響應：

（1）項目要求配置單獨電源配電柜，給每面機柜獨立供電，因此本項目獨立配置了電源柜，配置了22塊20A冗余電源給各系統供電。每套SIS系統包含輔操臺燈屏、按鈕箱及聲光一體報警燈，項目實施期間全部在現場集成并安裝。

（2）碳五分離及儲運裝置點數不多，控制簡單。樹脂區域工藝復雜，碳五樹脂裝置溫度點多，工藝包比較特殊，要求溫度點每分鐘溫升速率變化不超過10℃。針對樹脂工藝包要求，項目程序做特別處理：程序采用特定溫升速率函數塊，滿足溫升速率變化判斷；現場優化了程序。

（3）碳九加氫/彈性體區域屬于此項目核心關鍵控制裝置：點數多、設備多、工藝復雜；彈性體裝置工藝包對溫度點溫升速率判斷要求苛刻，每分鐘溫升速率變化不超過18℃。該裝置程序同樣采用溫升速率函數塊處理；與用戶一起優化程序，增加首出報警，便于聯鎖報警查詢。

項目投用至今，系統運行正常，符合設計需求，保證了生產安全運行，得到了用戶的高度認可。此項目的成功也進一步驗證了康吉森自主知識產權產品的高度可用、可靠和安全性，同時也為卓越項目的長周期穩定運營和發展提供了堅實的技術支持。

摘自《自動化博覽》2024年12月刊