儀表車間科技創(chuàng)新總結(jié)2012年到2015年，化工儀表車間在公司十二五規(guī)劃的公司搬遷項目中主要承擔各個項目的儀表設(shè)計出圖、儀表材料選型采購、DCSESD組態(tài)編程、現(xiàn)場施工監(jiān)理、配合調(diào)試開車等工作，現(xiàn)總結(jié)如下：一、搬遷項目儀表工作1、設(shè)計工作公司整體搬遷項目和技術(shù)改造項目絕大部分的設(shè)計工作由我們自己設(shè)計出圖，在設(shè)計階段，由于設(shè)計任務(wù)包括廠區(qū)的所有裝置任務(wù)相當重，包括36萬噸離子膜燒堿裝置一期和二期，10萬噸片堿裝置一期和二期，10萬都環(huán)氧丙烷裝置一期和二期，6萬噸氯丙烯裝置，制磚項目，公用工程，配套罐區(qū)，以及后續(xù)的8萬噸氧陰極項目所有儀表圖紙全部由我們自己設(shè)計出圖，真正的是時間緊，任務(wù)中。儀表專業(yè)劃分按照各裝置區(qū)域合理的把人員劃分為各個設(shè)計小組，齊頭并進。在設(shè)計之初就與公司設(shè)計院和天辰設(shè)計院多次充分交流溝通，特別是設(shè)計需要注意的事項及相關(guān)的程序規(guī)范，確保設(shè)計圖紙的準確性、合理性。在儀表圖紙設(shè)計階段，每個設(shè)計小組不斷的進行內(nèi)部交流和溝通，充分學習和提高設(shè)計工作，并且針對儀表數(shù)據(jù)反復(fù)與工藝技術(shù)人員進行詳細的核對審核，并組織多次評審，最終達到出圖條件，在2014年所有儀表設(shè)計圖紙一次出圖成功。2、施工調(diào)試在施工指導(dǎo)階段，儀表項目組制定了“四個”確保：1）、確保施工的規(guī)范性；2）、確保施工一步到位；3）、確保施工跟上工藝的進度，工藝完工儀表專業(yè)就完工；4）、確保裝置所有儀表設(shè)備的完好性。本著“四個”確保，這三個組主要成員幾乎是沒日沒夜。調(diào)試階段是儀表的攻堅階段，也是確保工藝裝置按期順利安全開車的重要階段，為此我們確定了由經(jīng)驗豐富的儀表技術(shù)人員和項目組成員配合的模式，由于時間緊，工序多，為保證順利開車，參與項目的人員基本都在晚上10點后回家?？刂葡到y(tǒng)方面除了氯堿離子膜工序由霍尼韋爾技術(shù)人員協(xié)助外方專家外，其它裝置和工序全由儀表人員自己負責組態(tài)、調(diào)試和開車。今年1月到3月份前期項目人員在天津霍尼韋爾公司學習并配合廠家完成了DCS及ESD系統(tǒng)的編程組態(tài)和出廠調(diào)試工作；回到公司后投入到化工搬遷項目的緊張施工中，4月份至7月份為儀表設(shè)備及施工材料的統(tǒng)計申報及接收階段，由于材料項目多種類繁雜，稍不仔細容易出現(xiàn)差錯，影響儀表的施工進度。各種儀表材料相繼到貨后，需要逐一查看驗收并分發(fā)到不同的施工隊伍做好相應(yīng)簽字記錄工作。新裝置的建設(shè)不是簡單的復(fù)制，在項目建設(shè)中，我們根據(jù)調(diào)研情況及以往運行經(jīng)驗，消化吸收再創(chuàng)新，作了一些改進，比如控制系統(tǒng)的電源配置，采用多重冗余確保系統(tǒng)供電的穩(wěn)定和可靠性；重要的裝置聯(lián)鎖全部由ESD系統(tǒng)承擔；鹽酸爐自控系統(tǒng)的改進，做到了更安全，更穩(wěn)定的運行;控制系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)布局，以各自為政又相互聯(lián)系等。通過一年來的努力，主要的新建裝置都順利安全穩(wěn)定開車，但是路只走了一半，還有搬遷裝置的改造項目，現(xiàn)在已進入儀表采購階段。在整個項目建設(shè)中，大家付出了很多的艱辛和汗水。在開車期間，最終通過大家的努力，整個儀表專業(yè)的開車調(diào)試過程比較順利的完成。過程中，車間絕大多數(shù)人員不計一切，全身心的投入到開車調(diào)試工作中，真正做到了一個儀表專業(yè)人員所具有的奉獻精神！二、先進軟件系統(tǒng)的應(yīng)用工作1、公司全面采用ESD系統(tǒng)，提高各裝置安全等級在化工搬遷項目進行過程中，為了提高各裝置的安全等級，保證各裝置的安全運行、環(huán)保達標。在離子膜、環(huán)氧丙烷、氯丙烯、PO罐區(qū)、五氟乙烷和四氯乙烯全部采用霍尼韋爾SIL3的ESD系統(tǒng)。該系統(tǒng)控制器雙冗余、卡件雙冗余、電源雙冗余，硬件全部達到安全等級，處理速度小于50ms。在進入ESD系統(tǒng)的現(xiàn)場儀表和閥門配備中，全部要求達到SIL1以上的安全等級，大大提高的安全聯(lián)鎖的執(zhí)行速度和執(zhí)行的準確性，保證裝置安全停車，避免安全、環(huán)保事故發(fā)生。在重要檢測位置，儀表信號全部采用三取二參與ESD停車系統(tǒng)，在保證安全的同時，有效的降低誤停車的幾率。公司新廠區(qū)自建成開車以來，從未發(fā)生任何工藝和操作出現(xiàn)問題而導(dǎo)致安全或環(huán)保事故，ESD系統(tǒng)及時觸發(fā)并迅速啟動停車處理杜絕各類安全、環(huán)保事故發(fā)生。。2、公司全面采用先進管理軟件（OM、AM、CPM）在搬遷項目裝置開車后，OM項目、AM項目、CPM項目先后開始實施，儀表人員在霍尼韋爾公司技術(shù)支持下，通過不懈的努力，各項目有條不紊的進行，并取得圓滿的效果。1)OM項目OM系統(tǒng)是基于計算機技術(shù)的操作管理軟件，用計算機技術(shù)代替人工來對操作人員和工廠進行管理。操作管理的目的，是打造透明的工廠，讓生產(chǎn)數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中流動，提供統(tǒng)一的瀏覽器訪問界面并且通過權(quán)限控制，提供數(shù)據(jù)的可追溯性，發(fā)現(xiàn)問題可直接追溯到底層責任到人，通過流程控制讓操作工和管理人員各司其職。在搬遷項目裝置開車后，在公司全部裝置開始陸續(xù)實施OM項目，公司OM系統(tǒng)充分借鑒借鑒東瑞公司的使用經(jīng)驗，取長補短，設(shè)計之初盡量避免采集數(shù)據(jù)的手動輸入，減少操作人員的工作量，細化完善考核管理應(yīng)用，最大化的利用OM系統(tǒng)提供的功能。通過OM系統(tǒng)，各車間的指標監(jiān)控和優(yōu)化變得更加簡單直觀，并且實現(xiàn)了班組考核的自動化管理，截止到現(xiàn)在，各車間的四班勞動競賽全部在OM系統(tǒng)上實現(xiàn)，通過對于超標原因的分析，讓操作工的操作水平得到提高，從而提升了總體的操作水平和經(jīng)濟效益，提高了裝置的平穩(wěn)率，使得各級人員的整體素質(zhì)得到有效的提升。2)CPM系統(tǒng)CPM是一個基于狀態(tài)的維護應(yīng)用程序，用于監(jiān)視、識別、診斷和維護所有層面控制資產(chǎn)性能問題。它通過通用的連接(OPC),在同一個平臺上，提供對MPC和PID的監(jiān)視、整定和建模能力?？刂苹芈氛?、建模和多變量階躍測試能力。CPM能夠在一個屏幕上監(jiān)視所有常規(guī)控制資產(chǎn)的性能，排除閥門粘附、過程擾動、回路耦合和分布式振蕩等故障，并且跟蹤性能，確定不良資產(chǎn)，當某個回路的性能低于基準時，它會通知相關(guān)人員進行干預(yù)。目前，CPM項目已經(jīng)在公司所有裝置上實施，涉及全廠共近800個重要控制回路，項目實施以來，儀表車間與各工藝車間積極溝通，對存在的問題進行深度分析，通過對PID參數(shù)的整定等方法，使得80%的控制回路評級在“良好”以上，98%以上的控制回路評級在“中等”以上，個別控制回路由于回路不常投用或者不經(jīng)常在自控位置等原因評級在“合格”上。CPM項目的實施和應(yīng)用，對公司所有重要回路進行了優(yōu)化整定，控制性能得到了極大的改善，對裝置的平穩(wěn)運行、實現(xiàn)自動控制提供了可靠的保證，為各裝置長周期穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)3）AM項目報警管理（AM）是一套供預(yù)算用的報警管理解決方案，報警系統(tǒng)合理化是報警管理項目的核心內(nèi)容。它能顯著的減少報警點的數(shù)量，還可以保證選擇的報警是合理的，它的直接效果就是報警的發(fā)生減少了，操作工的勞動強度降低了，可以將有限的精力集中到更重要的報警和過程變化中，報警管理能夠提高操作員對異常狀況的響應(yīng)效率和能力，從而提升工廠的安全性，減少異常狀況發(fā)生的次數(shù)和波動的程度，從而減少非計劃停車次數(shù)，減少生產(chǎn)損失。它并且能夠形成一套不斷提高管理機制，確保以上兩個好處可以被保持和提升。從2014年下半年，AM項目開始實施并投用，目前，公司所有裝置都已投運，每周五公司組織對報警管理出具的報警評估報告組織評審，并進行優(yōu)化，通過持續(xù)的對各裝置報警的管理和完善，減少了沒有意義的報警，使得報警描述變得清楚和容易理解，較好的幫助工藝人員迅速了解過程狀況，使其可以實時評估報警系統(tǒng)的性能，并將操作員的注意力集中在最重要的報警上面，目前，報警管理項目已基本完成，各裝置在正常開車期間的無效報警減少90%以上，有效報警得到及時處理，達到了項目設(shè)計目的，促進了各裝置的生產(chǎn)安全。另外，四氯乙烯、五氟乙烷、氧陰極待開車以后也將陸續(xù)應(yīng)用。3、部分裝置采用先進控制軟件（APC），優(yōu)化工藝控制先進控制（APC）采用基于模型的多變量預(yù)測控制和前饋控制，能夠有效減少裝置關(guān)鍵變量的波動，實現(xiàn)提高整個裝置收益的最終目標，APC能夠顯著降低裝置能耗，實現(xiàn)關(guān)鍵控制指標和自動化水平，降低操作工的勞動強度，優(yōu)化控制器結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)投用率，通過先進控制實現(xiàn)穩(wěn)定裝置操作，有效減少裝置關(guān)鍵變量的波動，為實現(xiàn)裝置滿足約束條件下的“卡邊”操作提供可能。環(huán)氧丙烷I期開車以后，為了最大可能的發(fā)揮APC作用，降低裝置消耗，增加效益，分公司要求盡快開展APC項目，并迅速投用，儀表人員預(yù)先完成軟硬件系統(tǒng)的安裝，借鑒東瑞環(huán)氧丙烷APC的方案，霍尼韋爾工程師到廠后馬上可以開展控制器的組態(tài)投用，進一步縮短工期，兩個月內(nèi)控制器全部投用，并且投用率95%以上。環(huán)氧丙烷II期開車后，借鑒I期方案，迅速完成II期APC項目的實施，降低裝置消耗，減少勞動強度，提高裝置控制平穩(wěn)率。由于開車后，迅速開展APC項目，沒有在裝置達到最大負荷，消耗穩(wěn)定之后實施APC項目，因此無法正確比較APC項目實施前后消耗對比，根據(jù)東瑞環(huán)氧丙烷一套APC的年效益進行評估，化工兩套環(huán)氧丙烷年效益在800萬左右。氯丙烯裝置在開車以后，立即開始APC項目的功能設(shè)計，與霍尼韋爾專家、工藝人員共同討論確定方案，在裝置平穩(wěn)后，用不到兩個月時間完成階躍測試和模型辨識，在2015年8月控制器陸續(xù)投用，由于投用時間較短，暫時無法看到明顯的增效，但是大大減少了操作工的勞動強度，增加了裝置的控制平穩(wěn)率，預(yù)計年增效益在200萬左右。三、技術(shù)創(chuàng)新工作1、搬遷二次鹽水精制裝置在DCS實現(xiàn)控制公司老廠的三套二次鹽水精制裝置都是由PLC進行控制，最早的裝置運行已經(jīng)超過十年，大部分硬件已經(jīng)開始損壞，可靠性降低，給二次鹽水的生產(chǎn)帶來各種問題。在化工搬遷項目開始后，二次鹽水精制的控制方式公司組織會議進行討論，決定由儀表人員對其PLC程序及控制過程在DCS上進行開發(fā)，生產(chǎn)過程全部放在DCS層面上。儀表人員接到任務(wù)后，多次與熟悉二次鹽水控制過程的工藝技術(shù)員和操作工進行充分交流溝通，并找到原設(shè)計圖紙，參考原程序，最終確定，鹽水二次精制程序在DCS上采用順序控制與邏輯控制相結(jié)合的方式，操作畫面與現(xiàn)場PID一致的流程，控制畫面借鑒伍迪公司二次鹽水的畫面，實現(xiàn)了二次鹽水精制的全自動化生產(chǎn)，并且允許全自動與手動切換，即在某些意外情況下可以通過手動控制來控制二次精制的過程，程序中的許多參數(shù)可以根據(jù)實際情況來設(shè)定，實現(xiàn)了二次精制過程的在線優(yōu)化。在二次精制的過程中，程序會自動對多種意外狀況進行處理，實現(xiàn)了當意外發(fā)生時的自動緊急處理，避免了人員不能及時發(fā)現(xiàn)問題或不能及時采取有效手段處理而導(dǎo)致的事故。當程序因意外狀況需要停止在某一步時，當意外狀況處理完畢，操作人員可以根據(jù)實際情況選擇開始的步驟，不必從頭開始執(zhí)行，節(jié)省了大量的時間。程序會自動判斷是否達到運行的條件，當條件不滿足時，為了生產(chǎn)的安全和產(chǎn)品質(zhì)量，程序會停止運行，并報警提示操作員，當滿足繼續(xù)運行的條件時，操作員可以選擇繼續(xù)運行程序。二次精制程序在DCS開發(fā)并成功運用，使得生產(chǎn)及控制過程直觀、可視，操作方便，極大的降低了操作人員的勞動強度，提高了二次精制過程的準確性，保證了二次鹽水的產(chǎn)量和質(zhì)量。2、搬遷氯工程電槽實現(xiàn)自動控制，安全聯(lián)鎖公司老廠的電槽是日本氯工程技術(shù)，升降電流為手動控制，電槽進料全部為單回路人工操作，并且聯(lián)鎖系統(tǒng)較為簡單，沒有ESD系統(tǒng)。在化工搬遷項目開始后，公司提出要實現(xiàn)離子膜電槽自動控制，提高控制精度以及安全性。儀表人員在充分領(lǐng)悟公司領(lǐng)導(dǎo)的思想后，與工藝人員、電器人員進行多次交流和溝通，并借鑒伍迪電槽的控制優(yōu)點，在DCS開發(fā)了自動升降電流的程序，操作人員只需要輸入電流變化的速率以及最終的目標值即可實現(xiàn)電流的自動升降，并且根據(jù)安全及保護電槽的需要對電流的變化速率進行了限制，實現(xiàn)了負荷的自動控制。考慮電槽的進料需要根據(jù)負載的調(diào)整而變化，人為手動控制非常的繁瑣復(fù)雜，而且電槽較多，在調(diào)整負荷和開停車過程中操作人員同時對多個電槽進行控制，容易出現(xiàn)錯誤，在DCS上開發(fā)程序，把當前電槽負荷進入電槽進料的控制計算，保證電槽負荷和電槽進料一致，實現(xiàn)了進料自動根據(jù)負載的變化而進行調(diào)整，使操作變得更加簡單，減少了操作人員的工作量，極大地提高了進料控制的精確度，避免了手動控制時進料過多或過少產(chǎn)生的影響，為穩(wěn)定的生產(chǎn)提供了強有力的保障。在開停車的過程中，需要極化整流器的投入和退出，在DCS上也開發(fā)極化整流器的控制