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      活動鏈接：2012年控制網技術專題---控制系統新時代   

                   
    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《分散控制系統在工業工 程 中的應用》、《石油化工自動控制設計手冊》。

   上世紀70年代，經濟迅速發展，生產裝置迅速向大型化方向發展，尤其是石油煉制、冶金、化工、建材、電力等行業，這些行業生產裝置的大型化能夠明顯提高生產效率、減少原料消耗、降低勞動力成本。但是生產設施的大型化則要求設備之間必須具有更好的協調性，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品或者系統可以解決生產設施大型化和連續化所面臨的控制問題。與此同時，在20世紀70年代中期，大規模集成電路取得突破性的發展，8位微處理器得到了廣泛的運用，使自動化儀表工業發生巨大的變化，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，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，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發展非常迅猛，那個時候，DCS主要就是以滿足石油化工等流程工業的需求為主。

   控制系統在石化行業的發展

   經過數十年的發展，中國石化行業在持續穩定地增長，有較大的發展空間和產能。據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）產能穩定，管輸（原油、成品油、天然氣管網等）不斷發展，煉油產能達4億噸/年，乙烯產能達到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展。

   就在中國石化行業不斷取得突破的過程中，DCS在石化行業的應用也在經歷著變化。黃步余認為，總體來說，石油化工行業控制系統經歷了三個發展階段。第一個階段即20世紀50、60和70年代，控制系統由氣動儀表、電動儀表、氣/電組合儀表組成；第二個階段發生在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；第三個階段則是21世紀以來，隨著石化行業大型化、集成化、信息化的發展與要求，現場總線技術、無線技術、工業以太網技術等在控制系統中廣泛采用，控制系統集成化、智能化、信息化成為控制系統發展的主流，在石化行業得到越來越多的成功應用和發展。

   在石化行業最初，我們幾乎都是引進成套的國外DCS產品，經過數十年的努力，如今國內亦產生了多家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，國產控制系統在煉油項目中已推廣應用，在化工項目中正逐步穩妥試用，應該說，國產控制系統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，國產化控制系統需逐步穩妥推進。

   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的擁有自主知識產權的DCS在大型石化企業生產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產品，發展到了能提供集成自動化系統解決方案，并得到了成功實施。開發研制了安全儀表系統（SIS），如和利時HiaGuard產品，通過了TÜV認證，這標志著國內已經擁有自主知識產權的SIL3級安全儀表系統。

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

   現代大型石化項目對控制系統的新要求

   石化行業長久以來，在任何國家，在國民經濟中都占有舉足輕重的地位。相對于其它發展中國家而言，我國石化行業雖然起步較晚，但是通過不斷發展已經取得了相當大的成就。近年來一系列投產運行的“世界級”規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，規模大，點數大，這必然會對控制系統提出更多的要求。黃步余表示，根據現代化大型石化項目建設和“安、穩、長、滿、優”運行的要求，控制系統應滿足：（1）健康、安全及環境保護有可靠保證，確保生命周期安全；（2）高質量的過程測量，調節控制和先進控制，友好人機界面；（3）儀表及控制系統故障引起非計劃停車最少；（4）提供準確、可靠、無縫的信息數據集成，并確保信息安全、實時；（5）自動化信息化相互融合，實現現代化企業精益管理，降低生命周期成本、獲取最大效益。

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

  石化控制系統的未來

   隨著石化行業向大型化、集約化、信息化的發展與要求，控制系統也呈現出了諸多發展趨勢，采訪的最后，黃步余向記者講述了石化工業控制系統未來的幾個發展趨勢。（1）隨著計算機網絡技術、通信技術在控制系統中的廣泛應用與實踐，MAV（MainAutomation Vendor），即以主自動化系統供貨商的模式實施全場儀表與控制系統一體化理念逐步得到普遍認可，控制系統的發展將呈現大型化、集成化；（2）隨著數字技術向控制系統和現場儀表的不斷延伸，數據總線處理的信息將不斷增加，控制系統的發展將呈現信息化、智能化；（3）大量商用計算機及網絡技術將逐步替代自動控制系統固有的軟硬件設備，保證控制系統的信息安全是重點關注的課題；（4）隨著控制系統的國際、國家、行業、公司規范不斷完善和提高，控制系統的工程設計將呈現標準化、程序化；（5）隨著國產化控制系統技術的發展與完善，逐步穩妥推進國產化控制系統的應用，不斷提高應用范圍和水平。

   摘自《自動化博覽》2012年第九期