★北京康吉森自動(dòng)化技術(shù)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(chǎn)權的先進(jìn)技術(shù)工藝，進(jìn)行碳五碳九分離及生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈最長(cháng)的碳五碳九深加工產(chǎn)業(yè)基地，將進(jìn)一步延伸石化下游產(chǎn)業(yè)鏈。作為福建省強鏈補鏈項目，2021年9月?；斎A碳五碳九項目啟動(dòng)樁基施工至2023年10月項目一期工程順利竣工，成功產(chǎn)出雙環(huán)戊二烯、間戊二烯、異戊二烯，產(chǎn)品質(zhì)量達到優(yōu)等品，碳五分離生產(chǎn)線(xiàn)全面打通，裝置一次開(kāi)車(chē)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(dòng)化技術(shù)股份有限公司承擔了此項目SIS系統的建設任務(wù)。

按照嚴格的技術(shù)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(hù)的進(jìn)度需求，通過(guò)對系統需求的深度理解，完成系統的軟硬件選型、組態(tài)、安裝調試、人員培訓等工作的高效運轉，為項目能夠準時(shí)投產(chǎn)提供了堅實(shí)的基礎。

項目的主要生產(chǎn)裝置包括：

（1）1#DCPD樹(shù)脂加氫單元、1#碳五樹(shù)脂單元、碳九樹(shù)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(zhuān)業(yè)的條件，儲罐高低液位聯(lián)鎖等重要聯(lián)鎖控制要有安全儀表系統實(shí)現的需求，項目配備了相應的SIS系統。其中SIS技術(shù)規格書(shū)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(mǎn)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(shí)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(chǎn)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(chǎng)機柜間，現場(chǎng)機柜間按無(wú)人值守考慮，僅設置工程師室。生產(chǎn)操作和管理人員在中控室完成生產(chǎn)裝置的管理、控制、監測、報警及報表等工作。

FAR布置在生產(chǎn)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(chǎng)輸入輸出和控制設備機柜。每個(gè)FAR內設置對應的SIS工程師站用于系統維護。

根據規格書(shū)的要求，康吉森提供了4套具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)TSxPlusSIS系統，主要完成生產(chǎn)裝置的開(kāi)停車(chē)聯(lián)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(jiǎn)稱(chēng)SIS-01）、1#碳五樹(shù)脂單元、碳九樹(shù)脂單元（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SIS-02）、碳九加氫單元、彈性體單元（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SIS-03）、儲運設施（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SIS-04），4套SIS系統共用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，2套工程師站可以任意訪(fǎng)問(wèn)同一網(wǎng)絡(luò )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(jiǎn)稱(chēng)R-01）、1#DCPD樹(shù)脂加氫單元及1#碳五樹(shù)脂單元、碳九樹(shù)脂單元輔操臺信號（以下簡(jiǎn)稱(chēng)R-02）、碳九加氫單元、彈性體單元輔操臺信號（以下簡(jiǎn)稱(chēng)R-03）、儲運設施輔操臺信號（以下簡(jiǎn)稱(chēng)R-04），工程師站與監控站共用一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。

SIS控制站與遠程IO站之間通過(guò)三重化6芯光纖連，SIS控制站與CCR工程師站、監控站通過(guò)冗余光電交換機4芯光纖連接。CCR工程師站也可以任意訪(fǎng)問(wèn)同一網(wǎng)絡(luò )下的任意SIS站。

其系統網(wǎng)絡(luò )示意圖如圖1所示。

圖1 系統網(wǎng)絡(luò )示意圖

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

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

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

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

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

3　項目實(shí)施成果

項目嚴格按照工程的進(jìn)度要求，及時(shí)完成各階段的工作任務(wù)。同時(shí)對項目中的特殊要求都進(jìn)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(shí)施期間全部在現場(chǎng)集成并安裝。

（2）碳五分離及儲運裝置點(diǎn)數不多，控制簡(jiǎn)單。樹(shù)脂區域工藝復雜，碳五樹(shù)脂裝置溫度點(diǎn)多，工藝包比較特殊，要求溫度點(diǎn)每分鐘溫升速率變化不超過(guò)10℃。針對樹(shù)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(mǎn)足溫升速率變化判斷；現場(chǎng)優(yōu)化了程序。

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

項目投用至今，系統運行正常，符合設計需求，保證了生產(chǎn)安全運行，得到了用戶(hù)的高度認可。此項目的成功也進(jìn)一步驗證了康吉森自主知識產(chǎn)權產(chǎn)品的高度可用、可靠和安全性，同時(shí)也為卓越項目的長(cháng)周期穩定運營(yíng)和發(fā)展提供了堅實(shí)的技術(shù)支持。

摘自《自動(dòng)化博覽》2024年12月刊