活动链接：2012年控制网技术专题---控制系统新时代   

                   
    黄步余
   自1965年起从事石油化工自动化设计工作，先后曾担任化学工业部化工设计院技术员、助工，北京燕山石化公司设计院助工、工程师，中国石化北京工程公司工程师、高级工程师、电控室副主任、副总工程师，中国石化工程建设公司高级工程师、副总工程师。参与了一系列国家重大石油化工项目的设计工作，曾获国家级一等奖一项、中石化科技进步二、三等奖各一项，主编《分散控制系统在工业工 程 中的应用》、《石油化工自动控制设计手册》。

   上世纪70年代，经济迅速发展，生产装置迅速向大型化方向发展，尤其是石油炼制、冶金、化工、建材、电力等行业，这些行业生产装置的大型化能够明显提高生产效率、减少原料消耗、降低劳动力成本。但是生产设施的大型化则要求设备之间必须具有更好的协调性，一旦设备停机将带来非常大的损失。因此用户迫切希望能够有一种产品或者系统可以解决生产设施大型化和连续化所面临的控制问题。与此同时，在20世纪70年代中期，大规模集成电路取得突破性的发展，8位微处理器得到了广泛的运用，使自动化仪表工业发生巨大的变化，这便是DCS应运而生的背景。

   虽然1975年全世界就诞生了第一套DCS系统，但是DCS真正在中国开始应用则晚了整整六年。1981年，当时吉化公司化肥厂在合成氨装置中引进了Yokogawa的产品，这是DCS在中国市场的第一次“试水”。

   DCS的首次试水就是在石化行业，这并不是偶然。70年代，炼油和石油化工这些以石油原油和天燃气为原料流程工业发展非常迅猛，那个时候，DCS主要就是以满足石油化工等流程工业的需求为主。

   控制系统在石化行业的发展

   经过数十年的发展，中国石化行业在持续稳定地增长，有较大的发展空间和产能。据中国石化工程建设公司副总工程师黄步余介绍，目前，三大油田（大庆、胜利、长庆）产能稳定，管输（原油、成品油、天然气管网等）不断发展，炼油产能达4亿吨/年，乙烯产能达到1570万吨/年，煤化工、精细化工、天然气化工等新能源、新工艺也取得了较快发展。

   就在中国石化行业不断取得突破的过程中，DCS在石化行业的应用也在经历着变化。黄步余认为，总体来说，石油化工行业控制系统经历了三个发展阶段。第一个阶段即20世纪50、60和70年代，控制系统由气动仪表、电动仪表、气/电组合仪表组成；第二个阶段发生在20世纪80、90年代，那时是基于微处理机的DCS为主的控制系统；第三个阶段则是21世纪以来，随着石化行业大型化、集成化、信息化的发展与要求，现场总线技术、无线技术、工业以太网技术等在控制系统中广泛采用，控制系统集成化、智能化、信息化成为控制系统发展的主流，在石化行业得到越来越多的成功应用和发展。

   在石化行业最初，我们几乎都是引进成套的国外DCS产品，经过数十年的努力，如今国内亦产生了多家DCS厂商，并取得了重大突破，占有了一定的市场份额，并对国外DCS厂商形成了较大“威胁”，其中以和利时、浙江中控为代表。黄步余告诉记者，国产控制系统在炼油项目中已推广应用，在化工项目中正逐步稳妥试用，应该说，国产控制系统市场占有率正在逐步扩大；新建千万吨大炼油、百万吨大乙烯、炼化一体化工程目前仍采用国外控制系统，国产化控制系统需逐步稳妥推进。

   以中石化为例，浙江中控技术股份有限公司、和利时自动化有限公司生产的拥有自主知识产权的DCS在大型石化企业生产装置及公用工程得到成功应用，获得最终用户的好评。目前已由提供单一的分散控制系统产品，发展到了能提供集成自动化系统解决方案，并得到了成功实施。开发研制了安全仪表系统（SIS），如和利时HiaGuard产品，通过了TÜV认证，这标志着国内已经拥有自主知识产权的SIL3级安全仪表系统。

   黄步余认为，目前国内控制系统硬件产品性能与国外控制系统基本相当，但是软件产品应用功能仍存在个性化的差异，国外系统比较完善，国内系统逐渐成熟。

   现代大型石化项目对控制系统的新要求

   石化行业长久以来，在任何国家，在国民经济中都占有举足轻重的地位。相对于其它发展中国家而言，我国石化行业虽然起步较晚，但是通过不断发展已经取得了相当大的成就。近年来一系列投产运行的“世界级”规模的炼化一体化项目就很好地说明了这一点。

   不可否认，目前新建的大型石化项目，规模大，点数大，这必然会对控制系统提出更多的要求。黄步余表示，根据现代化大型石化项目建设和“安、稳、长、满、优”运行的要求，控制系统应满足：（1）健康、安全及环境保护有可靠保证，确保生命周期安全；（2）高质量的过程测量，调节控制和先进控制，友好人机界面；（3）仪表及控制系统故障引起非计划停车最少；（4）提供准确、可靠、无缝的信息数据集成，并确保信息安全、实时；（5）自动化信息化相互融合，实现现代化企业精益管理，降低生命周期成本、获取最大效益。

    现代大型石化项目在节能减排方面也有着相当高的要求，而在这方面，集成控制系统则起到了很大的作用。黄步余说：“集成控制系统的应用提高了生产操作、运行、管理的水平，优化了工厂的能量平衡、物料平衡，提高了工厂运行的稳定性、安全性，降低了“三废”排放，保护了人员安全、装置安全及环境。”

  石化控制系统的未来

   随着石化行业向大型化、集约化、信息化的发展与要求，控制系统也呈现出了诸多发展趋势，采访的最后，黄步余向记者讲述了石化工业控制系统未来的几个发展趋势。（1）随着计算机网络技术、通信技术在控制系统中的广泛应用与实践，MAV（MainAutomation Vendor），即以主自动化系统供货商的模式实施全场仪表与控制系统一体化理念逐步得到普遍认可，控制系统的发展将呈现大型化、集成化；（2）随着数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸，数据总线处理的信息将不断增加，控制系统的发展将呈现信息化、智能化；（3）大量商用计算机及网络技术将逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备，保证控制系统的信息安全是重点关注的课题；（4）随着控制系统的国际、国家、行业、公司规范不断完善和提高，控制系统的工程设计将呈现标准化、程序化；（5）随着国产化控制系统技术的发展与完善，逐步稳妥推进国产化控制系统的应用，不断提高应用范围和水平。

   摘自《自动化博览》2012年第九期