一、SECCO項目

SECCO（Shanghai Ethylene Cracker Complex Project）是指上海乙烯裂解聯合裝置，由英國BP公司、中國石化、上海石化共同組建，共包括以下五套工藝裝置。

①90萬噸/年乙烯裝置（采用ABB LUMMUS工藝技術），20萬噸/年芳烴提取裝置和9萬噸/年丁二烯提取裝置。

②50萬噸/年苯乙烯裝置（采用ABB LUMMUS工藝技術）和30萬噸/年聚苯乙烯裝置（使用BP技術）。

③60萬噸/年聚乙烯裝置（采用BP工藝技術）和25萬噸/年聚丙烯裝置（使用BP技術）。

④26萬噸/年丙烯腈裝置（采用BP工藝技術）。

⑤公用工程和OSBL，包括蒸汽生產、發電以及罐區等。

整個聯合裝置由SECCO ICS（Integrated Con-trol System）來進行監視和控制，其中ICS又由DCS、SIS、 F&G、AHP、GPC組成。DCS采用的是FisherRousment公司基于FF現場總線的DeltaV控制系統；SIS為儀表安全系統；F&G（Fire&Gas）系統通過冗余的Modbus串行線與DCS系統連接，由DCS對火災報警、煙氣檢測以及其他與 F&G相關的信息進行顯示；AHP（Auxiliary Hardwired Panel）輔助硬連線盤上安放有SIS系統的緊急停車按鈕、過載開關和信號類等部件；GPC（General Purpose PC）用來完成全廠CCTV和LAN的實現。

全部裝置由一個中央控制室（Central Control Room CCR）和十四個外站（Outstation）構成，中央控制室用于監視管理所有的工藝裝置和公用設施，是聯合裝置中最關鍵的部分。每個裝置會有若干個外站，所有現場儀表信號都先傳送到外站，再從外站送到中央控制室。DCS、SIS、 F&G系統的控制器都放在外站里，每個外站都有一個操作員，平常不設人員值班，僅僅是用來方便現場操作人員就近使用的，如進行儀表調試（包括回路測試）等。

二、FF現場總線特點

基金會現場總線（Foundation Fieldbus）通常稱為FF現場總線，它分為H1和H2兩級總線。H1采用符合IEC 61158-2標準的現場總線物理層；H2則采用高速以太網為其物理層。

H1現場總線物理層的主要電氣特性如下：采用位同步數字化傳輸方式；傳輸波特率為31.25kbit/s；驅動電壓9～32V DC；信號電流±9mA；電纜型式屏蔽雙絞線；接線拓撲結構可采用線形、樹形、星形或者符合形；電纜長度小于等于1900m（無中繼器時）；分支電纜的長度30～120m；掛界設備數量小于等于32臺（無中繼器時）；可用中繼器小于等于4臺；適用防爆方法有本質安全防爆方法等。

三、FF現場總線的網絡構成

1、網絡拓撲結構

現場采用雞爪形（Chickens Foot）拓撲結構，每個段僅有一個雞爪，在SECCO項目中不允許使用復式雞爪形拓撲結構。
　　
2、總線供電

H1現場總線在一根屏蔽雙絞線電纜上完成對多臺現場儀表的供電和雙向數字通訊。控制系統所配備的H1網卡通常只負責與現場儀表的雙向通訊。而總線的供電則需由專門的FF配電器完成。

H1總線以段為單位，每塊H1網卡有兩個端口，每個端口連接一個段，而每一段需配一臺FF配電器。總線的兩端還需各配一個終端電阻，以消除高頻信號的回聲。

現場總線網絡有許多需要外置電源供電的二線制現場設備，一般工作電壓為9～32V，典型為24V。每臺設備吸收電流在10～25mA之間。為了確保足夠的電壓維持運行，就必須在現場總線區域配置時知道每臺設備的功耗、位置、電纜的阻抗和電源電壓等情況，分別計算出干線、支線上的電壓降，最終得到現場設備上的電壓。

3、電纜線

現場總線的物理信號、終端、電源、本質安全等與常規儀表不同，兩者使用的電纜必須加以區別?？晒┑耐ㄓ嵥俾蕿?1.25kb/s的H1現場總線的電纜線類型、規格、最大長度等，應根據工程需要來選擇電纜。一般首選A型用于新裝置；B型可作為替代器；C型、D型僅用于改造的裝置。
在工程中，必須注意電纜線的屏蔽與接地，首選A、B型屏蔽電纜。C、D型電纜也可將導線穿于金屬管中進行屏蔽，使用屏蔽電纜后，需將各支線與干線的屏蔽連接起來，然后集中一起進行接地；必須注意電纜線與設備連接的極性問題，因此，現場總線使用的曼徹斯特信號是交替電壓，每bit改變1次或兩次極性。在非供電網絡中只存在這種交流電壓。在供電網絡中交替電壓是疊加在給設備供電的直流電壓之上。無論那種情況，現場總線接受電路只注意交替電壓。正、負電壓的跳變表示不同的意義。因此，現場總線的信號是有極性的?？偩€的供電設備也是有極性的。必須相同的極性連接在一起。使用彩色標記的電纜線以方便施工。目前，還有一種網絡供電的非極性設備，它能實現自動極性檢測和校正，正確地接受不同極性的信號，使用時可以盲接。

4、短路保護

在FF現場總線的每一個段中掛有多臺設備，如果在實際使用當中任何一臺的連線短路，都會對整個段產生致命的損害，因此必須充分重視FF總線的短路問題。這是因為：首先，FF總線是在一對屏蔽雙絞線上掛接了多臺現場儀表，其中任何一臺儀表的短路，都會導致整段總線的短路。當在線維護儀表外殼，從而造成短路。即使這種短路是短暫的，也會危害整段總線的正常工作；其次，由于一段總線上任何一點的短路，都造成整段的短路，使得查找和排除短路故障比較困難。比如，某段總線掛接了8臺現場儀表，末尾還有一臺網端。這8臺儀表的安裝位置可能相距30m或3層平臺。當該段總線發生短路時，儀表維護人員無法直觀地判斷是那臺表發生短路，也無法判斷是只有一個短路點，還是不止一個。必須做好檢查所有8臺儀表的準備。也許要花一個小時、來回跑幾百米、上下爬幾層平臺，才能找到問題所在。

解決短路保護問題，最直接有效的辦法是采用具有總線各分支短路保護功能的現場接線盒。這種短路保護接線盒可以使得任何一臺儀表的短路都不影響本總線段其他儀表的工作，而且使得儀表維護人員在控制室內便可以對短路故障點一目了然。

5、SECCO特定規則

SECCO項目在FF現場總線的使用當中，根據具體的實際情況制定了許多規定，簡略如下：

①標準控制回路中的閥門和變送器應該位于同一個段中，例如在一個壓力回路中，壓力變送器和閥門應該位于同一個段中。

②在現場每一個段中必須至少有一臺儀表具備LAS備份功能。

③每個段掛接的儀表數量不超過12臺。一般情況下每個段設計負載為9臺，另外3臺留作將來增加使用。

④每個段的負載中的閥門不超過2個。

⑤一個段中功能塊處理時間為0.25秒的儀表的數量不超過3個。

⑥對于標準的控制回響，控制（PID塊）設置在閥門定位器中。串級控制中，主控制回路在DCS中，副回路則由閥門定位器來實現。

⑦對于采用多點測量的設備，例如采用多點溫度和多點壓力測量的反應器，應將儀表均勻地分布在多個段中。

⑧主LAS位于H1控制器中，在現場設備中至少有一個備份LAS。

⑨一個段的分支電纜長度不能超過120米，并盡可能將每個分支設計在10米之內。

⑩在現場，所有FF現場總線儀表都通過在電纜標識的末端使用附加的桔紅色鑲邊，來和傳統的4～20mA儀表進行區分。

四、結束語

FF現場總線技術在SECCO項目中如此大規模的應用，在國內是不多見的。該套現場總線控制系統在工業自動化領域達到了世界先進水平。從安裝、布線、儀表的使用到現場操作和維護都節約了大量的費用。在今后的應用中，應充分發揮其靈活的拓撲結構、真正的可互操作性及開放性等功能，盡快掌握現場總線控制系統在工程方面的應用技術，最大限度的發揮其功能，更好地為生產和管理服務。