DCS在石油化工中的應(yīng)用

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1、DCS在石油化工中的應(yīng)用8DCS在石油化工中的應(yīng)用1、DCS的誕生及在石油化工等行業(yè)中的市場情況20世紀(jì)70年代中期，大規(guī)模集成電路取得實破性的發(fā)展，8位微處理器普及，使自動化儀表工業(yè)發(fā)生巨大的變化，其中原來正處在十字路口的集中式計算機控制系統(tǒng)，很快吸收了微處理器技術(shù)，誕生了微機集散系統(tǒng)，全稱為微處理器的總體分散型控制系統(tǒng)(TotalDistributedControlSystemwithμp)，在1975年首先由美國Honeywell公司發(fā)表了TDC2000總體分散型控制系統(tǒng)，其特征是完成8個回路控制的基本控制器(BC)可以分散的設(shè)置，通過數(shù)據(jù)高速公路(DHW)的數(shù)據(jù)總線把多臺B

2、C與CRT(陰極射線管)操作站連接在一起，形成各節(jié)點都有計算機的分布式計算機控制系統(tǒng)，與其同時，美國、日本、英國、法國、加拿大等國都開發(fā)出相應(yīng)的產(chǎn)品，相繼應(yīng)用在以模擬量回路控制為主的系統(tǒng)中，應(yīng)用行業(yè)遍及石油、化工、冶金、電力、輕工，建材、公用工程等各行業(yè)，這類產(chǎn)品統(tǒng)稱DCS(DistributedControlSystem)。70年代，煉油和石油化工這些以石油原油和天燃氣為原料的流程工業(yè)發(fā)展非常迅猛，如我國那個時期就引進了多套年產(chǎn)30萬噸乙烯為首的整套裝置，其它還有大型化肥、化纖、塑料合成橡膠等裝置，所以DCS在市場細分中以滿足石油化工等流程工業(yè)為主，這是市場的需要。在這些行業(yè)中，

3、溫度、壓力、流量、液位的檢測和控制占了絕大部分，所以這些模擬量的數(shù)據(jù)采集和控制成為DCS的首先應(yīng)滿足的功能，而DCS的前身(集中計算機控制系統(tǒng))，已有了成熟的DDC(直接數(shù)字控制)技術(shù)；此外石化工業(yè)中，在塔、釜、罐等大型工藝設(shè)備運轉(zhuǎn)中，少不了各種機電設(shè)備如風(fēng)機、泵類及各種閥門的開關(guān)量的檢測和控制，所以開關(guān)量的順序控制也是很重要的，這是DCS應(yīng)滿足的第二個功能；在石化工業(yè)中，反應(yīng)罐等設(shè)備是間歇式工作的，即一批原料投入，經(jīng)過反應(yīng)，形成產(chǎn)品，產(chǎn)出后，經(jīng)過間歇，再投第二批原料，這種批量控制是石化行業(yè)中不少產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置的控制形式，這要求開關(guān)量、模擬量結(jié)合進行控制，現(xiàn)在也有稱它為混合控制系統(tǒng)

4、(HybridControlSystem)。當(dāng)然，除此三項控制功能外，還有人機界面友好、安全可靠、易于安裝、容易使用、便于維護、便于擴展和升級換代等要求。另外在石油化工大型裝置和中、小型裝置要求對應(yīng)DCS產(chǎn)品又有所細分，所以產(chǎn)生了大型DCS和中小型DCS產(chǎn)品，而且各DCS廠家在應(yīng)用實績方面也產(chǎn)生了細分市場，如有些廠家的DCS產(chǎn)品用于鍋爐控制能力更強，有些廠家的DCS用于海上采油平臺業(yè)績更多等等。目前，世界上有數(shù)十家DCS廠家，據(jù)美國ARC(AutomationResearchCorporation)1996年統(tǒng)計，下述排名前10家公司占到80%以上的市場份額Honeywell(21

5、.6%)、ElsagBailay(12.6%，包括H&B公司)、ABB(9.7%)、Yokogawa(9.6%)、Foxboro-Eckardt(9.3%)、Fisher-Rosemount(6.0%)YamatakeHoneywell(4.6%)、Siemens(4.0%)、Cegelec/AEGAutomaticSystem(ATT)(3.2%)、Westinghouse(3.1%)。在亞洲(日本以外)的市場份額Honeywell(27.4%)、Yokogawa(12.6%)、Foxboro-Eckardt(1.4%)ABB(8.1%)ElsagBailay(6.4%)Cege

6、lec/ATT(5.5%)、Fisher-Rosemount(4.8%)、Yamatak8DCS在石油化工中的應(yīng)用8Honeywell(4.2%)、其它公司19.6%。ARC對1996-2004年的DCS市場分析指出：亞洲D(zhuǎn)CS市場增長較快，1996年DCS整個世界市場為70.08億美元，2000年為96.37億美元，其中亞洲市場分別為11.388億美元和20.67億美元，即由亞洲占世界份額由16.25%增至21.45%，或稱亞洲2000年比1996年DCS市場增長了82%，即每年增長20%。其中小型DCS(10萬美元，30回路以下)增長最快，其次為中型DCS(50萬美元，150回

7、路以下)，具體見附表，事實表明，21世紀(jì)開放幾年亞洲形勢更好。關(guān)于DCS應(yīng)用行業(yè)的分布，以日本CENTVM系統(tǒng)應(yīng)用實績?yōu)槔夯?含石油化工)占50.74%，石油和天燃氣占15.73%，鋼鐵占7.72%，水處理(自來水廠等)占4.81%，有色金屬占4.24%，紙槳和造紙占8.25%，其它占8.4%。當(dāng)然這個比例與日本國情有關(guān)，如其中未計入電力行業(yè)應(yīng)用DCS，這是因為橫河公司雖然在鍋爐控制方面應(yīng)用實例很多，但多屬于石化等企業(yè)內(nèi)工業(yè)鍋爐和自備電廠鍋爐，而未進入火力發(fā)電廠、