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石化企业自动化典型技术
集散控制系统DCS问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国家。目前DCS正趋于小型化、多样化、PC化和开放性。DCS系统是几种系统的集成和融合，同时向上和向下双向延伸，使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动，实现信息技术与控制技术的无缝连接，向测控管一体化方向发展。
由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，过程控制系统将由DCS发展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4～20mA模拟信号。采用现场总线技术构造低成本的现场总线控制系统，促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统的技术发展趋势，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。
国内自动化大系统面临的挑战
石化是DCS使用比较早和普遍的领域。该领域的几乎全部大型工程都是采用国外系统。除了DCS本身的硬软件外，还采购国外大公司的APC优化软件，以提高生产效率。由BASF、美国壳牌等跨国集团在中国兴建或合建的大型石化工程，都是全部采用国外系统。在石化领域的DCS中Honeywell公司、日本横河电机株式会社、EMERSON公司等在市场上处于领先地位。
DCS当前正面临着现场总线控制系统（FCS）技术的挑战，现场总线作为一种技术趋势已经势不可挡。目前各家公司都采用将自己的DCS和各种现场总线协议通过接口设备实现连接的过渡方式，虽然在一个系统里，同一种现场总线的不同厂家的现场仪表与DCS之间、不同类型现场总线之间的可互操作性问题还时有发生，但在我国已经投运的现场总线系统也已经接近100个，如赛科900000万t/年乙烯裂解装置的FCS系统是目前国内外最大的现场总线系统。可以说，它已经进入实用时期。总之，现场总线控制系统的实用化，已成为DCS的强劲对手。
其次值得注意的是，国外DCS厂商提出了一个新的概念：解决方案（Solution）。即DCS制造商不再把自己仅仅看作是DCS的供应商，而是针对用户的某一个装置的控制问题，从控制方案的制定开始，包括系统集成、硬件采购、软件配置、现场调试、开车投运，直到验收等，全过程都由其承包。许多综合性的自动化集团成立了若干专门针对特定行业的“解决方案”公司。这将对国内DCS的用户产生一定的影响。因为，解决方案的做法确实能够更好地满足用户的要求，减少用户的成本。如果国内DCS厂商不采取相应的策略，将来与精通用户工艺和使用习惯的国外Solution公司竞争时，将处于明显的劣势。
石化企业对自动化技术和产品的需求
1.对检测仪表的需求
国内外仪表系统向数字化、智能化、网络化、微型化的发展，使石化企业提高了自动检测仪表的应用水平。为适应现场总线控制系统要求，现场总线型数字仪表获得了迅速发展。其具有日趋完善，可靠性高、互操作性强等特点，在石化过程控制领域将会得到更多应用。由于环境保护要求越来越高,环保仪表应用也增多，如在线烟气分析、综合水质分析仪、在线COD分析仪、浊度分析仪及PH分析仪等。目前石化企业在线分析仪表的需求很大，国产在线分析仪表与国外产品相比存在一定差距，现在应用的大多数在线分析仪表是进口产品，主要包括在线气相或液相色谱仪、多路近红外（NIR）光谱分析仪及其他物理特性分析仪等。
石化对仪表自动化系统的维护工作越来越重视，特别是对预测维护保养问题更感兴趣。采用具有诊断和预测维护保养能力的仪表与设备管理系统（AMS），可使现有设备的生产潜力增长1%～3%，同时非计划的维护保养费用可降低10%～30%。
2.对装置先进控制水平以及安全控制的需求
石化企业的常减压、催化裂化、加氢裂化等炼油生产装置及乙烯等化工装置均采用DCS控制系统。但有些石化企业其DCS的功能并未得到充分的利用，因此，很有必要进一步提高DCS应用水平，积极开展DCS先进控制技术的应用，以充分发挥DCS的作用。
先进控制技术（APC）用来处理常规PID控制效果不好，甚至无法控制复杂工艺过程的问题。通过实施先进控制，可达到增强装置运行稳定性和安全性、提高产品质量和收率、增加装置处理量、降低运行成本的作用，同时带来显著经济效益。目前一些先进控制技术已比较成熟，其中应用比较成功的是鲁棒PID控制和多变量预测控制技术。对于多变量预测控制方面的先进控制软件产品，国外的有美国Honeywell公司的RMPCT、美国Aspen Tech公司的DMC Plus等，国内的有浙大中控的APC-HIECON、清华大学的SMART等多家软件。至今石化企业中已有几十套装置应用了先进控制技术，并取得了显著的经济效益。
由于现代化石化企业装置规模大、工艺过程复杂、易燃、易爆，对设备的安全性、可靠性和有效性的要求比较高。安全控制技术对石化企业的生产是至关重要的，安全仪表系统（SIS） 在避免装置灾难、减少事故损失、安全停车方面等起到了积极而重要的作用。比较著名的紧急停车系统（ESD）和压缩机组综合控制系统（ITCC）厂家有美国Woodward公司的Micro Net TMR系统、Triconex公司的Tricon系统、Honeywell公司的FSC系统、英国ICS Triplex公司的Regent系统Trusted系统、德国Hima公司的H41/H51系统等。
自动化系统的应用
吉化石化是中国石油集团麾下最大的石油化工企业，有催化裂解、加氢裂化、延迟焦化、乙烯、聚乙烯、苯乙烯、苯酚丙酮、丁二烯、芳烃抽提、乙丙橡胶、ABS、环氧乙烷、丙烯酸酯、乙醛、醋酸、合成氨等几十套装置。应用的自动化系统比较多，相当一部分老装置都进行了技术改造，整体的自动化水平较高。多家的DCS或ESD系统得到采用，如Honeywell公司的TPS3000系列以及FSC系统、日本横河电机株式会社的CS3000系统、西门子公司的PCS7系统、EMERSON公司的Delta V系统、Woodward公司的Micro Net TMR系统、Triconex公司的Tricon系统、德国Hima公司的H41/H51系统等。
由中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司主持设计的700000t/年乙烯改造项目的一次开车成功，标志着中油集团最大的乙烯生产基地的建成。该装置新配置了自动化系统，同时对原有的控制系统进行改造和集成，自动化控制水平高。先进控制技术（APC）也得到了应用，通过实施先进控制，增强了整个装置的运行稳定性和安全性、提高产品质量和收率。目前该装置正满负荷平稳运行。
自动化控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，将朝着现场总线控制系统（FCS）的方向发展。同时用信息化带动工业化，推动工业自动化技术的进一步发展，深化企业综合自动化系统，加强技术创新，是提升企业整体素质，增强企业核心竞争力的重要举措。