羅克韋爾自動(dòng)化幫助中國(guó)石化廣州分公司進(jìn)行系統(tǒng)改造，相對(duì)于采用全新的控制系統(tǒng)，節(jié)省了設(shè)備投資，有效保護(hù)了用戶原有的資產(chǎn)。
背景
中國(guó)石化廣州分公司作為我國(guó)南方石化產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，占有廣東30%以上的石化市場(chǎng)份額。該公司的產(chǎn)品主要銷往南方各省市，并出口香港、澳門以及東南亞地區(qū)。2001年，中國(guó)石化廣州分公司銷售額為15億美元，原油加工量為638萬(wàn)噸，乙烯產(chǎn)量17萬(wàn)噸。
中國(guó)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(wàn)噸，深加工能力為每年650萬(wàn)噸，乙烯產(chǎn)量為每年15萬(wàn)噸。
該公司生產(chǎn)超過(guò)60種的石化產(chǎn)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(shí)，他們還生產(chǎn)三種，近160個(gè)不同等級(jí)的固態(tài)塑料原料，包括聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。
挑戰(zhàn)
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的汽油及石化產(chǎn)品消費(fèi)國(guó)之一。我國(guó)的石化工業(yè)將在未來(lái)一段時(shí)間里持續(xù)、高速發(fā)展，以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。
我國(guó)已經(jīng)于2002年加入WTO，隨著市場(chǎng)開放程度的加大，我國(guó)石化市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)加劇。國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格的波動(dòng)將會(huì)給石化企業(yè)帶來(lái)很大的影響。為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，中國(guó)石化廣州分公司希望通過(guò)降低生產(chǎn)成本、提高效率，將產(chǎn)品保持在較低的價(jià)格水平。
為了提高資產(chǎn)使用效率、減少備件費(fèi)用，中國(guó)石化廣州分公司希望能夠?qū)λ麄円呀?jīng)使用了13年的PLC-3熱備系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。
雖然PLC-3可編程控制器是極其可靠的控制平臺(tái)，但是已經(jīng)停產(chǎn)，它的相關(guān)備件很難在市場(chǎng)上買到，其維護(hù)成本也較高。向后兼容也是成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，原有控制系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)使用IBM 386兼容機(jī)，并運(yùn)行于DOS操作系統(tǒng)下，顯然已經(jīng)太落伍了。用戶希望采用最先進(jìn)的人機(jī)界面系統(tǒng)代替原有的監(jiān)控平臺(tái)。
為了節(jié)省投資、減少停機(jī)時(shí)間，整個(gè)改造項(xiàng)目要求開銷最小，系統(tǒng)停產(chǎn)時(shí)間最短。也就是說(shuō)，要求新系統(tǒng)必須無(wú)縫地與現(xiàn)有系統(tǒng)融合在一起，不得出現(xiàn)半點(diǎn)差錯(cuò)，同時(shí)還要便于操作和維護(hù)。
解決方案
整個(gè)改造項(xiàng)目的關(guān)鍵問(wèn)題在于Allen-Bradley系列PLC的向后兼容問(wèn)題。一些自動(dòng)化廠商建議更換整個(gè)控制系統(tǒng)，而羅克韋爾自動(dòng)化從幫助用戶節(jié)省投資的角度出發(fā)，建議只更換PLC處理器，保留現(xiàn)有的I/O模塊。相對(duì)于更換整個(gè)控制系統(tǒng)，羅克韋爾自動(dòng)化的升級(jí)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(tǒng)代替已經(jīng)過(guò)時(shí)的PLC-3熱備系統(tǒng)。系統(tǒng)升級(jí)過(guò)程包括兩個(gè)步驟：首先，將安裝有Allen-Bradley 1784-KT通訊卡的監(jiān)控計(jì)算機(jī)連入現(xiàn)有的DH+網(wǎng)絡(luò)，并運(yùn)行第三方人機(jī)界面軟件。
然后，羅克韋爾自動(dòng)化的系統(tǒng)集成商將PLC-3的程序轉(zhuǎn)化為PLC-5的程序。PLC-3的編程軟件運(yùn)行于DOS操作系統(tǒng)下，操作界面并不友好。通過(guò)使用RSLogix5編程軟件可以將原來(lái)的程序轉(zhuǎn)化為PLC-5的梯形圖邏輯程序。由于RSLogix5編程軟件運(yùn)行于Windows 2000/XP操作系統(tǒng)下，操作界面友好，使用方便，并且很多功能得到了增強(qiáng)。
新舊兩種PLC處于并行運(yùn)行狀態(tài)，確保新系統(tǒng)能夠接收到與舊系統(tǒng)相同的輸入信號(hào)。通過(guò)連接到兩臺(tái)PLC的人機(jī)界面系統(tǒng)來(lái)監(jiān)視它們?cè)谙嗤斎胄盘?hào)下的響應(yīng)是否一致。在正式用PLC-5代替PLC-3之前，花費(fèi)了一個(gè)月的時(shí)間對(duì)所有邏輯功能進(jìn)行了全面的測(cè)試，確保新系統(tǒng)的程序萬(wàn)無(wú)一失。
由于進(jìn)行了充分的前期準(zhǔn)備，最后只花費(fèi)了不到半個(gè)小時(shí)就完成了新舊系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)，無(wú)需進(jìn)行任何改造。
PLC-5可編程控制器擔(dān)當(dāng)起了控制整個(gè)生產(chǎn)車間的重任，接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信號(hào)，包括各種儀表、電機(jī)、液位傳感器、閥門等。第三方人機(jī)界面軟件用于對(duì)各種輸入信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，并按照事先編制好的程序做出反應(yīng)。
成效
整個(gè)改造項(xiàng)目沒有超出預(yù)算，在一個(gè)多月的改造過(guò)程中幾乎沒有對(duì)正常生產(chǎn)造成影響。從新系統(tǒng)投產(chǎn)到現(xiàn)在，還沒有出現(xiàn)任何故障。
基于Windows操作系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)不僅使用靈活、界面友好，而且它為中國(guó)石化廣州分公司節(jié)省大量的設(shè)備投資。相對(duì)于使用全新的控制系統(tǒng)，用PLC-5代替PLC-3的方案為用戶節(jié)省了近75000美元的費(fèi)用。PLC-5系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠，僅需要少數(shù)不太昂貴的備件。僅此一項(xiàng)，就為用戶節(jié)省了近10%的備件費(fèi)用。
總結(jié)
解決方案
＊ 向后兼容PLC
- 僅替換PLC處理器
- 使用現(xiàn)有的I/O模塊
- 更加經(jīng)濟(jì)
＊ 基于Windows操作系統(tǒng)
- 用戶界面友好
- 操作快捷
- 便于今后升級(jí)
成效
＊ 項(xiàng)目實(shí)施迅速
- 一個(gè)多月的工期
- 不對(duì)正常生產(chǎn)造成影響
＊ 減少設(shè)備投資
- 節(jié)省了75000美元
＊ 只需要少數(shù)、不太昂貴的備件
- 節(jié)省近10%的備件費(fèi)用
