FF現場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠投入使用兩年多時間以來，一直運行可靠、平穩(wěn)。現對FF現場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠的應用情況做一概述，供同行們參考。

一、全廠自動化控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)概況:

1. 工藝裝置概況

中海殼牌石化聯(lián)合工廠包括乙烯裂解裝置（LOP）、苯乙烯單體/環(huán)氧丙烷聯(lián)合裝置（SMPO）、環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置（EO/EG）、高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚丙烯裝置（PP） 、多元醇裝置（POLYOLS） 、蒸汽、發(fā)電等公用工程設施、儲運設施以及廢液處理和環(huán)保設施。

2. 自動控制系統(tǒng)概況

基于工藝裝置對自動控制系統(tǒng)的要求，按照全廠的總體規(guī)劃，中海殼牌石化聯(lián)合工廠共設置了3個中央控制室（CC1，CC2 和LC）、14個現場輔助控制室（FAR）。中央控制室與現場輔助控制室之間采用光纖電纜進行通訊。

第一中央控制室（CC1）控制4個工藝裝置：乙烯裂解裝置 、苯乙烯單體/環(huán)氧丙烷聯(lián)合裝置、環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置和公用工程 。

第二中央控制室（CC2）控制4個工藝裝置：聚丙烯裝置 、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和多元醇裝置 。

第三中控制室，對原料及產品的裝、卸、儲進行控制。

中海殼牌的目標是將南海石化項目建成世界一流的石化項目，對工藝裝置的安穩(wěn)長滿優(yōu)運行、自動化水平、裝置的低維修費用等要求較高。因此, 該項目采用了多種自動化控制系統(tǒng)：

1）集散控制系統(tǒng) （DCS）。
2）儀表保護系統(tǒng) （IPS） 。
3）火災及（可燃/有毒）氣體報警系統(tǒng) （FGS）。
4）資產管理系統(tǒng) （AMS）。
5）物流自動化控制系統(tǒng) （MAS）。
6）操作數據管理系統(tǒng)（ ODS）。
7）操作員培訓仿真系統(tǒng) （OTS）。
8）轉動設備數據采集系統(tǒng) （RDAS）。
9）分析儀管理及數據采集系統(tǒng) （AMADAS）。
10）罐區(qū)數據采集系統(tǒng) （TDAS）。
11）貿易計量系統(tǒng) （CTS）。
12）馬達操作閥 （MOV）。
13）實驗室信息管理系統(tǒng) （LIMS）。
14）電網監(jiān)視和控制系統(tǒng) （ENMCS）。
15）智能馬達控制系統(tǒng) （IMCC）。
16）DCS Anywhere等。

DCS 與其它系統(tǒng)之間采用MODBUS通訊進行數據傳輸和信息共享。中海殼牌石化聯(lián)合工廠的控制系統(tǒng)有大約60000個輸入/輸出 （I/O） 點，共使用了16000個左右的FF現場總線設備，大約3000個FF網段（Segment）。該現場總線控制系統(tǒng)是迄今為止世界上最大的基金會現場總線控制系統(tǒng)。

3. 全廠通信系統(tǒng)概況

全廠設置了如下通訊系統(tǒng)

1）電話系統(tǒng)（PABX）。
2）無線電系統(tǒng)（Radio System）。
3）IT 網絡（IT Network）。
4）光纖網絡（FOCN）。
5）門禁系統(tǒng)（Access Control System）。
6）閉路電視系統(tǒng)（CCTV）。
7）主時鐘系統(tǒng)（Master Clock）。
8）無線通信系統(tǒng)（Wireless）。
9）廣播系統(tǒng)（PA/GA）。
10）MET 等。

二、現場總線技術的應用

1. 什么是現場總線

現場總線是在智能測量和控制設備之間的數字、雙向、多站式的通信鏈路，它以局域網LAN的形式，為先進過程控制、遠程輸入/輸出和高速工廠自動化應用提供服務。現場總線不僅是一條總線，它同時還是一個系統(tǒng)。現場總線傳輸的信號是數字信號，現場總線技術是對自動化儀表和控制系統(tǒng)的一場革命。

2. 現場總線與傳統(tǒng)常規(guī)儀表的主要區(qū)別

3. 現場總線的優(yōu)點

采用現場總線的優(yōu)點不僅僅是節(jié)省電纜，最主要的是現場總線設備的自診斷和故障預警信息有利于及時發(fā)現故障，使故障未發(fā)生時就能得以消除，故障發(fā)生時能及時定位、及時處理，有效地節(jié)省裝置的運行費用和維修費用。例如：調節(jié)閥的詳細自診斷信息中包含了閥門的磨損信息，所有調節(jié)閥的狀況可以一目了然，從而可以減少大修時拆卸調節(jié)閥的數量。

現場總線的優(yōu)點具體體現在：

a. 現場總線采用全數字通信技術，全數字信號傳輸時不易受外界干擾，有利于提高系統(tǒng)的可靠性。
b. 采用標準化功能模塊。
c. 故障自診斷。
d. 冗余和容錯技術。
e. 智能診斷和管理技術。
f. 故障隔離技術。

4. 現場總線的應用

為了確保現場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠的成功應用，在技術上對相關的技術參數做出了嚴格的規(guī)定。具體規(guī)定如下：

a. 控制功能在DCS中實施，而不在現場設備中實施。
b. 一個網段最多只能掛10個現場設備，并且其中的20%為備用。
c. 同一控制回路的設備盡量分配到同一網段。
d. 主干電纜： 2對雙絞線，帶分屏和總屏。支路電纜：1對雙絞屏蔽電纜。
e. 主干電纜長度不超過500米，支路電纜長度不超過75米。
f. 宏循環(huán)周期時間：1000毫秒。
g. 用ALF111作為鏈路活動調度器（LAS）。所有現場設備都是基本型。
h. 每個網段的耗電不超過350mA， 每個設備所需電流不超過30mA。
i. 在設備段的最小操作電壓為10V。
j. FF的電源采用冗余。
k. ALF111模塊采用冗余。
l. 現場設備的連接采用了雞腳式拓撲結構：

三、現場總線系統(tǒng)的維護和管理：

現場總線在中海殼牌石化聯(lián)合工廠于2005年底一次投用成功，至今已經安全平穩(wěn)可靠運行了兩年多時間了，現場總線在全廠的應用提高了系統(tǒng)的先進性和自動控制水平，大大降低了裝置的維修費用，達到了預期的目的。從現場儀表和控制系統(tǒng)的維護的角度， 我們有如下體會：

1. 設備與控制系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議與傳統(tǒng)儀表不同， 其維護方式和方法也不盡相同， 因此對儀表維護人員的培訓是必不可少的。

2. FF現場總線使得預防性維護成為可能， 從用戶的角度來看， 這是現場總線最吸引人之處。在FF現場設備真正出故障之前可以發(fā)出維護請求信息，并提醒儀表維護人員進行維護。在FF現場設備真正出故障之后可以發(fā)出故障的詳細診斷信息，來自FF現場設備的豐富的信息可以有限地縮短查找故障的時間、大大減少儀表維護人員到現場設備所在地進行一些不必要的測試和檢修，十分顯著的減少儀表維護人員的維護工作量、 從而降低了裝置的維修費用。

3. 在更換FF 現場設備時，必須考慮FF現場設備的DD File 的版本，以及是否通過了HIST（主機互操作測試）測試。因此， 在訂購FF現場設備時，應要求廠家?guī)D File.或從網上下載DD File. 而常規(guī)儀表的更換，沒有這方面的問題。