精細(xì)化工間歇式生產(chǎn)過程自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究

趙延明 尹佃鵬 張照明

摘 ?要：本文針對(duì)公司精細(xì)化工自動(dòng)化生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)，根據(jù)生產(chǎn)工藝以及自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于化工行業(yè)的要求，設(shè)計(jì)了以PLC為控制核心的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，并且關(guān)于精細(xì)化工間歇式生產(chǎn)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化工;間歇式生產(chǎn);自動(dòng)化

1.前言：

在確定某一項(xiàng)技術(shù)的自動(dòng)化程度高低時(shí)，應(yīng)該對(duì)于該項(xiàng)裝置的運(yùn)行，以及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和可行性進(jìn)行全面分析。不能夠偏離設(shè)備原有的設(shè)計(jì)軌道，盲目的去提高或者降低生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度。通過對(duì)整個(gè)精細(xì)化工生產(chǎn)系統(tǒng)的仿真以及現(xiàn)場調(diào)試，系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行可靠，精細(xì)化工間歇式生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化程度都得到了提升。

2.精細(xì)化工自動(dòng)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)概述

根據(jù)精細(xì)化工生產(chǎn)的技術(shù)要求，制定了精細(xì)化工生產(chǎn)裝置的基本控制過程和應(yīng)屆系統(tǒng)，以及軟件系統(tǒng)的開發(fā)。在自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要尊重安全可靠，實(shí)用的設(shè)計(jì)原則，建立小型的精細(xì)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化系統(tǒng)。在技術(shù)與條件可行的情況下，盡力提高該系統(tǒng)的自動(dòng)化以及信息化程度，提升設(shè)備的自動(dòng)化程度，減輕工人的勞作強(qiáng)度。而金信化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)就是安全儀表系統(tǒng)（SIS）。本文將針對(duì)SIS系統(tǒng)存在的一些問題進(jìn)行簡單概述，并且提出相應(yīng)的解決辦法。

3.SIS系統(tǒng)目前所存問題概述

3.1系統(tǒng)老化，難以滿足用戶需求

目前化工行業(yè)所采用的SIS系統(tǒng)大多為上世紀(jì)90年代所引入的，其運(yùn)行時(shí)間長而造成的設(shè)備老化成為不可避免的現(xiàn)狀?；ば袠I(yè)工作環(huán)境特殊，設(shè)備所處環(huán)境污染程度大，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的電子元件會(huì)造成很大的損傷。SIS系統(tǒng)內(nèi)部90%以上為電子元器件，其長期帶電工作壽命會(huì)急劇下降。一般化工廠會(huì)對(duì)其場內(nèi)的SIS系統(tǒng)定期進(jìn)行維護(hù)，但依舊難以避免設(shè)備老化所帶來的各種原因。由于化工企業(yè)工作特殊，員工流動(dòng)性大，基層員工綜合素質(zhì)不高，對(duì)設(shè)備維護(hù)知識(shí)儲(chǔ)備量少，可能在無意之中就會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞。因此，對(duì)SIS系統(tǒng)進(jìn)行全面而完善的系統(tǒng)升級(jí)迫在眉睫。

3.2系統(tǒng)內(nèi)部軟件落后，瀕臨淘汰

面對(duì)競爭對(duì)手的迎頭追趕，SIS系統(tǒng)在軟件方面的優(yōu)勢很快將會(huì)被趕超。SIS系統(tǒng)，從問世以來，其軟件系統(tǒng)的全面更新次數(shù)寥寥可數(shù)。從目前的情況來看，其軟件控制系統(tǒng)已經(jīng)嚴(yán)重落后于其他競爭對(duì)手。有時(shí)由于系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)問題，用戶盲目的對(duì)SIS系統(tǒng)的軟件進(jìn)行升級(jí)改造，升級(jí)后的SIS系統(tǒng)與其運(yùn)價(jià)不匹配而造成的種種問題，也導(dǎo)致了SIS系統(tǒng)的損壞。并且，SIS系統(tǒng)在投入運(yùn)行后，由于硬件的升級(jí)，而軟件系統(tǒng)跟不上腳步，導(dǎo)致軟硬件系統(tǒng)相互沖突，系統(tǒng)整體運(yùn)行效率低下，計(jì)算處理數(shù)據(jù)的能力也逐漸降低。系統(tǒng)承載負(fù)荷升高，耗能升高，對(duì)整個(gè)工作體系造成了很大的影響。在嚴(yán)重的時(shí)候甚至可能造成系統(tǒng)停機(jī)，通訊阻塞而整機(jī)中斷。

3.3行業(yè)的發(fā)展對(duì)SIS系統(tǒng)所提出的新要求

隨著整個(gè)化工行業(yè)的高速發(fā)展，各企業(yè)對(duì)其所運(yùn)用的SIS系統(tǒng)的性能提出了新的要求。不論是從使用壽命，還是性能要求上，現(xiàn)有的SIS系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)行業(yè)的工作需求。由于技術(shù)的高速發(fā)展，各種新型技術(shù)不斷的出現(xiàn)，企業(yè)產(chǎn)品類別的多種多樣，運(yùn)用現(xiàn)有的SIS系統(tǒng)已經(jīng)難以生產(chǎn)出滿足用戶需求的新型產(chǎn)品。

4.對(duì)應(yīng)現(xiàn)存問題的解決策略

4.1完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)行業(yè)新要求

針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)老化的問題，企業(yè)應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上加大系統(tǒng)開發(fā)力度。并且專業(yè)的科研人才，吸收借鑒同行業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于SIS進(jìn)行完善而全面的升級(jí)。企業(yè)根據(jù)自己的實(shí)際使用范圍，增加SIS系統(tǒng)的控制范圍與外接設(shè)備的連接端口，完善SIS系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。原有的老化的SIS系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)于現(xiàn)在的新要求的用戶響應(yīng)程度越來越低。造成用戶的使用感差，難以完成日常工作。對(duì)第三次系統(tǒng)升級(jí)，關(guān)鍵在于其內(nèi)部計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的完善，近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，也完善了SIS系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)。同時(shí)也帶動(dòng)了SIS系統(tǒng)的更新?lián)Q代的速度。

4.2加大軟件開發(fā)力度

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言，硬件是身體的骨骼，那么軟件就是身體的靈魂。在軟件開發(fā)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今，面對(duì)同行業(yè)其他競爭者的追逐，SIS系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家應(yīng)該將更多的重心放到軟件以及技術(shù)開發(fā)的方面上來。SIS系統(tǒng)開發(fā)廠家，由于其人才的流動(dòng)性強(qiáng)，導(dǎo)致了系統(tǒng)軟件開發(fā)力度跟不上，對(duì)原有的SIS系統(tǒng)的售后服務(wù)也沒有保障，導(dǎo)致了現(xiàn)在許多應(yīng)用SIS系統(tǒng)的化工企業(yè)，遇到難題無處解決。使得許多應(yīng)用SIS的企業(yè)對(duì)原有的SIS系統(tǒng)不得不采取放棄的態(tài)度。計(jì)算機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展，使得對(duì)于一個(gè)軟件的開發(fā)與設(shè)計(jì)難度越來越低。同樣，SIS系統(tǒng)開發(fā)廠家應(yīng)該積極的去研發(fā)新的SIS系統(tǒng)的軟件部分，對(duì)于原有的SIS自控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，滿足更多用戶的實(shí)際需求。

4.3加強(qiáng)系統(tǒng)整體性能，應(yīng)對(duì)行業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)

SIS自動(dòng)控制系統(tǒng)作為現(xiàn)代化工企業(yè)的控制樞紐，他協(xié)調(diào)了廠房內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)部分的功能配合。作為整個(gè)企業(yè)的大腦，SIS系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用，所以其整體性能的高低是至關(guān)重要的。在機(jī)器工作過程中出現(xiàn)的任何一個(gè)失誤都有可能造成經(jīng)濟(jì)上的損失，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。化工行業(yè)作為高危行業(yè)來說，工作上的任何一個(gè)疏漏都可能是致命的，所以SIS控制系統(tǒng)的性能要求重要性不言而喻。行業(yè)的不斷發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展的要求，如何對(duì)能源的有效利用成為了永恒的議題。從能源的利用率上就可以清晰地分辨出系統(tǒng)性能的高低，所以對(duì)控制系統(tǒng)的性能不緊要關(guān)心，而且對(duì)于能源的節(jié)約也要放在十分重要的位置。

5.結(jié)束語

新一代的精細(xì)化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)與原有的系統(tǒng)相比，運(yùn)行將更加安全可靠，同時(shí)，軟硬件設(shè)計(jì)將更加合理，人機(jī)交互更加友好，易于操作。新型一代精細(xì)化工控制系統(tǒng)設(shè)有各個(gè)獨(dú)立單元，以及能夠?qū)Ω黜?xiàng)工序進(jìn)行精準(zhǔn)控制，其安全性與技術(shù)創(chuàng)新，達(dá)到了新的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] ?肖天輝. 精細(xì)化工間歇式生產(chǎn)過程自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D].

[2] ?劉建友，桂新軍，防化研究院，北京 信箱，. 精細(xì)化工生產(chǎn)過程的若干安全系統(tǒng)工程技術(shù)問題探討[J]. 2009中國過程系統(tǒng)工程年會(huì)（PSE）暨2009中國MES年會(huì)，2010.