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北京康吉森自动化技术股份有限公司

1　背景  

本项目建于福建古雷石化基地，充分整合福建省内大乙烯项目的碳五碳九资源，采用拥有自主知识产权的先进技术工艺，进行碳五碳九分离及生产下游新材料。项目建成后，是目前世界规模最大、品种最全、上下游产业链最长的碳五碳九深加工产业基地，将进一步延伸石化下游产业链。作为福建省强链补链项目，2021年9月福化鲁华碳五碳九项目启动桩基施工至2023年10月项目一期工程顺利竣工，成功产出双环戊二烯、间戊二烯、异戊二烯，产品质量达到优等品，碳五分离生产线全面打通，装置一次开车成功。

2　项目介绍  

作为此次重要项目的建设单位之一，北京康吉森自动化技术股份有限公司承担了此项目SIS系统的建设任务。

按照严格的技术规范要求和对于系统安全的高标准要求，结合设计院和用户的进度需求，通过对系统需求的深度理解，完成系统的软硬件选型、组态、安装调试、人员培训等工作的高效运转，为项目能够准时投产提供了坚实的基础。

项目的主要生产装置包括：

（1）1#DCPD树脂加氢单元、1#碳五树脂单元、碳九树脂单元；

（2）碳九加氢单元、弹性体装置（弹性体单元）；

（3）1#碳五分离单元；

（4）储运设施。

根据项目提供的安全仪表功能的SIL定级报告及工艺专业的条件，储罐高低液位联锁等重要联锁控制要有安全仪表系统实现的需求，项目配备了相应的SIS系统。其中SIS技术规格书中对SIS的部分要求为：

SIS系统独立于DCS设置，原则上只用于执行安全仪表功能。SIS系统应采用由TÜV安全认证的满足装置SIL等级的冗余、冗错的可编程序控制器构成控制站，以实现装置的安全策略，SIS系统按照故障安全性设计，与DCS系统进行实时数据通讯。

项目采用中控室（CCR）和区域机柜间（FAR）分离设置的方式。生产装置、公用工程及辅助设施的监控站设置在中控室，控制站设置在相应的现场机柜间，现场机柜间按无人值守考虑，仅设置工程师室。生产操作和管理人员在中控室完成生产装置的管理、控制、监测、报警及报表等工作。

FAR布置在生产装置区域内，用于安装控制系统机柜、端子柜、继电器柜等现场输入输出和控制设备机柜。每个FAR内设置对应的SIS工程师站用于系统维护。

根据规格书的要求，康吉森提供了4套具有自主知识产权的国产TSxPlus SIS系统，主要完成生产装置的开停车联锁及其他安全控制。具体配置为：

在1#区域机柜间设置2套SIS工程师站，4套SIS控制站。4套控制站分别控制1#碳五分离单元（以下简称SIS-01）、1#碳五树脂单元、碳九树脂单元（以下简称SIS-02）、碳九加氢单元、弹性体单元（以下简称SIS-03）、储运设施（以下简称SIS-04），4套SIS系统共用同一个网络，2套工程师站可以任意访问同一网络下的任意SIS站。

在CCR设置2套SIS工程师站，7套SIS监控站，设置4套SIS远程IO站分别用于接收1#碳五分离单元辅操台信号（以下简称R-01）、1#DCPD树脂加氢单元及1#碳五树脂单元、碳九树脂单元辅操台信号（以下简称R-02）、碳九加氢单元、弹性体单元辅操台信号（以下简称R-03）、储运设施辅操台信号（以下简称R-04），工程师站与监控站共用一个网络。

SIS控制站与远程IO站之间通过三重化6芯光纤连，SIS控制站与CCR工程师站、监控站通过冗余光电交换机4芯光纤连接。CCR工程师站也可以任意访问同一网络下的任意SIS站。

其系统网络示意图如图1所示。

图1 系统网络示意图

项目要求的总I/O点数为1248点，依据规格书的余量要求和TSxPlus系统特点，项目中配置了1920个I/O点，具体各系统的I/O点数及配置数量如下：

（1）SIS-01本地（FAR）需求点数：112，配置点数：192；R-01中控室（CCR）需求点数：8，配置点数：64；

（2）SIS-02本地（FAR）需求点数：209，配置点数：320；R-02中控室（CCR）需求点数：153，配置点数：224；

（3）SIS-03本地（FAR）需求点数：398，配置点数：544；R-03中控室（CCR）需求点数：84，配置点数：128；

（4）SIS-04本地（FAR）需求点数：272，配置点数：384；R-04中控室（CCR）需求点数：12，配置点数：64。

3　项目实施成果  

项目严格按照工程的进度要求，及时完成各阶段的工作任务。同时对项目中的特殊要求都进行了相应的响应：

（1）项目要求配置单独电源配电柜，给每面机柜独立供电，因此本项目独立配置了电源柜，配置了22块20A冗余电源给各系统供电。每套SIS系统包含辅操台灯屏、按钮箱及声光一体报警灯，项目实施期间全部在现场集成并安装。

（2）碳五分离及储运装置点数不多，控制简单。树脂区域工艺复杂，碳五树脂装置温度点多，工艺包比较特殊，要求温度点每分钟温升速率变化不超过10℃。针对树脂工艺包要求，项目程序做特别处理：程序采用特定温升速率函数块，满足温升速率变化判断；现场优化了程序。 

（3）碳九加氢/弹性体区域属于此项目核心关键控制装置：点数多、设备多、工艺复杂；弹性体装置工艺包对温度点温升速率判断要求苛刻，每分钟温升速率变化不超过18℃。该装置程序同样采用温升速率函数块处理；与用户一起优化程序，增加首出报警，便于联锁报警查询。

项目投用至今，系统运行正常，符合设计需求，保证了生产安全运行，得到了用户的高度认可。此项目的成功也进一步验证了康吉森自主知识产权产品的高度可用、可靠和安全性，同时也为卓越项目的长周期稳定运营和发展提供了坚实的技术支持。