羅克韋爾自動化幫助中國石化廣州分公司進行系統改造,相對于采用全新的控制系統,節省了設備投資,有效保護了用戶原有的資產。
 
背景
 
中國石化廣州分公司作為我國南方石化產業的領軍企業,占有廣東30%以上的石化市場份額。該公司的產品主要銷往南方各省市,并出口香港、澳門以及東南亞地區。2001年,中國石化廣州分公司銷售額為15億美元,原油加工量為638萬噸,乙烯產量17萬噸。
 
中國石化廣州分公司有45家主要的分廠,包括30家精煉廠。原油加工能力為每年770萬噸,深加工能力為每年650萬噸,乙烯產量為每年15萬噸。
 
該公司生產超過60種的石化產品,包括汽油、柴油、航空燃油、石腦油、重油、溶油、液化石油氣、瀝青、石油焦、硫磺、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、丁二烯、丙丁烷、乙烷和煤氣。同時,他們還生產三種,近160個不同等級的固態塑料原料,包括聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。
 
挑戰

隨著經濟的迅速發展,我國已經成為世界上最大的汽油及石化產品消費國之一。我國的石化工業將在未來一段時間里持續、高速發展,以滿足國民經濟的發展需要。
 
我國已經于2002年加入WTO,隨著市場開放程度的加大,我國石化市場的競爭將會加劇。國際市場原油價格的波動將會給石化企業帶來很大的影響。為了保持競爭力,中國石化廣州分公司希望通過降低生產成本、提高效率,將產品保持在較低的價格水平。
 
為了提高資產使用效率、減少備件費用,中國石化廣州分公司希望能夠對他們已經使用了13年的PLC-3熱備系統進行升級。
 
雖然PLC-3可編程控制器是極其可靠的控制平臺,但是已經停產,它的相關備件很難在市場上買到,其維護成本也較高。向后兼容也是成為一個嚴重的問題,原有控制系統監控平臺使用IBM386兼容機,并運行于DOS操作系統下,顯然已經太落伍了。用戶希望采用最先進的人機界面系統代替原有的監控平臺。
 
為了節省投資、減少停機時間,整個改造項目要求開銷最小,系統停產時間最短。也就是說,要求新系統必須無縫地與現有系統融合在一起,不得出現半點差錯,同時還要便于操作和維護。
 
解決方案

整個改造項目的關鍵問題在于Allen-Bradley系列PLC的向后兼容問題。一些自動化廠商建議更換整個控制系統,而羅克韋爾自動化從幫助用戶節省投資的角度出發,建議只更換PLC處理器,保留現有的I/O模塊。相對于更換整個控制系統,羅克韋爾自動化的升級方案僅需要前者1/3的投資。
 
改造方案包括用全新的PLC-5/40熱備系統代替已經過時的PLC-3熱備系統。系統升級過程包括兩個步驟:首先,將安裝有Allen-Bradley1784-KT通訊卡的監控計算機連入現有的DH+網絡,并運行第三方人機界面軟件。
 
然后,羅克韋爾自動化的系統集成商將PLC-3的程序轉化為PLC-5的程序。PLC-3的編程軟件運行于DOS操作系統下,操作界面并不友好。通過使用RSLogix5編程軟件可以將原來的程序轉化為PLC-5的梯形圖邏輯程序。由于RSLogix5編程軟件運行于Windows2000/XP操作系統下,操作界面友好,使用方便,并且很多功能得到了增強。
 
新舊兩種PLC處于并行運行狀態,確保新系統能夠接收到與舊系統相同的輸入信號。通過連接到兩臺PLC的人機界面系統來監視它們在相同輸入信號下的響應是否一致。在正式用PLC-5代替PLC-3之前,花費了一個月的時間對所有邏輯功能進行了全面的測試,確保新系統的程序萬無一失。
 
由于進行了充分的前期準備,最后只花費了不到半個小時就完成了新舊系統的切換工作。新的PLC-5只有PLC-3體積的1/3,它直接連入原有的DH+網絡,無需進行任何改造。
 
PLC-5可編程控制器擔當起了控制整個生產車間的重任,接收來自現場設備的信號,包括各種儀表、電機、液位傳感器、閥門等。第三方人機界面軟件用于對各種輸入信號狀態進行監視,并按照事先編制好的程序做出反應。
 
成效

整個改造項目沒有超出預算,在一個多月的改造過程中幾乎沒有對正常生產造成影響。從新系統投產到現在,還沒有出現任何故障。
 
基于Windows操作系統的監控平臺不僅使用靈活、界面友好,而且它為中國石化廣州分公司節省大量的設備投資。相對于使用全新的控制系統,用PLC-5代替PLC-3的方案為用戶節省了近75000美元的費用。PLC-5系統更加穩定、可靠,僅需要少數不太昂貴的備件。僅此一項,就為用戶節省了近10%的備件費用。

總結
 
解決方案

*向后兼容PLC
 -僅替換PLC處理器
 -使用現有的I/O模塊
 -更加經濟
*基于Windows操作系統
 -用戶界面友好
 -操作快捷
 -便于今后升級

成效

*項目實施迅速
 -一個多月的工期
 -不對正常生產造成影響
*減少設備投資
 -節省了75000美元
*只需要少數、不太昂貴的備件
 -節省近10%的備件費用