化工智能化生產(chǎn)中計算機技術(shù)的應(yīng)用

文小華

摘要：在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的推動下，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展更是不可預(yù)估，實現(xiàn)了在社會各個領(lǐng)域的廣泛推廣與應(yīng)用，且獲得了良好成效。而將計算機技術(shù)應(yīng)用于化工智能化生產(chǎn)中，不僅可簡化生產(chǎn)流程，還可強化控制，提高化工智能化生產(chǎn)效率與水平。據(jù)此，文章主要對化工智能化生產(chǎn)中計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用進行了深入探究與分析。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn);智能化;計算機技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：TM914.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）10-0190-03

智能化生產(chǎn)技術(shù)是制造行業(yè)吸收機械、電氣、電子、信息、能源等各個領(lǐng)域所衍生的成果，綜合應(yīng)用于產(chǎn)品整個生產(chǎn)階段，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保、高效生產(chǎn)，提升了對市場動態(tài)化的適應(yīng)能力與競爭力。在化工智能化生產(chǎn)中合理利用計算機技術(shù)，促使二者實現(xiàn)有機結(jié)合，可快速推動化工行業(yè)的長遠穩(wěn)定發(fā)展。化工產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其日常生產(chǎn)生活發(fā)揮著不可替代的重要性作用。而在計算機技術(shù)的推動下，化工產(chǎn)業(yè)則將會朝向智能化、遠程化方向進步發(fā)展，以此迎來更大的發(fā)展空間。

1在化工智能化生產(chǎn)中應(yīng)用計算機技術(shù)的作用

首先，計算機技術(shù)在化工智能化生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，可有效解決化工領(lǐng)域復(fù)雜的計算問題與海量信息存儲分析問題，促使化工問題簡單化，以此切實節(jié)約人力物力資源，推動化工行業(yè)實現(xiàn)長遠發(fā)展。其次，在化工智能化生產(chǎn)中應(yīng)用計算機技術(shù)，可進一步實現(xiàn)化工自動化與高效化運轉(zhuǎn)，從而確?；ぶ悄芑a(chǎn)效率與質(zhì)量。再次，通過計算機模擬技術(shù)可在一定程度代替實際化工實驗，提前解決實際化工智能化生產(chǎn)中可能會遇到的問題，以降低實驗科研成本，并減少不必要的風(fēng)險，使得化工智能化生產(chǎn)順利、安全進行。

2化工智能化生產(chǎn)中計算機技術(shù)的應(yīng)用實踐

智能化生產(chǎn)技術(shù)實際上就是制造行業(yè)集成多種科研成果，即機械、電氣、電子、信息等等，匯總整理為一體化，切實應(yīng)用在產(chǎn)品研發(fā)制造中，從而實現(xiàn)高效化與柔性化優(yōu)化生產(chǎn)，進而滿足市場不斷發(fā)展的多樣性需求，保證企業(yè)在市場激烈競爭中占據(jù)有利地位。在社會經(jīng)濟優(yōu)化發(fā)展過程中，市場環(huán)境也相對繁雜，其中最關(guān)鍵的表現(xiàn)就是，在市場環(huán)境中，企業(yè)的競爭越來越激烈，使得企業(yè)只能根據(jù)自身實際狀況，進一步創(chuàng)新優(yōu)化，保證自身的市場綜合競爭力不斷提升，從而不會在競爭中被淘汰。就化工生產(chǎn)企業(yè)來講，利用計算機技術(shù)實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，便可幫助企業(yè)提高自身核心競爭力，從而在競爭中處于不敗之地。

化工儀表和自動化系統(tǒng)在不斷優(yōu)化的過程中實現(xiàn)了更新。第一代發(fā)展是氣動儀表（Pcs）;第二代發(fā)展是以電動儀表為載體的電動單位組合式模擬儀表控制系統(tǒng)（Acs）;第三代發(fā)展是以計算機直接性數(shù)字控制為基礎(chǔ)的計算機控制系統(tǒng)（DDC）;第四代發(fā)展是以微處理器為輔助的分布式控制系統(tǒng)（DCS）。目前在此四代發(fā)展的推動下，過程控制系統(tǒng)開始向第五代發(fā)展，而且其控制水平與性能等等都有了更大程度的提升。

其中，第一代、第二代、第三代過程控制系統(tǒng)主要涉獵現(xiàn)場儀表層、控制裝置單元層、工廠層三個層次，而第四代的性能與控制效率都得到了明顯提高，而且功能也愈發(fā)多元化，主要基于既有三層次，增加了企業(yè)層。第四代的關(guān)鍵性標(biāo)志就是集成化，基于過程控制，向其與信息分析相結(jié)合轉(zhuǎn)變的復(fù)合型信息平臺，功能也得以優(yōu)化與豐富。簡言之，第四代DCS功能已經(jīng)十分優(yōu)化且多元化，不只可以遠程控制、采集傳輸，還可多回路調(diào)整、智能采控，此外進一步實現(xiàn)了過程性與邏輯性控制，以此在控制層面，其水平得以快速提高。

PLC屬于產(chǎn)品形態(tài)，可獨立運轉(zhuǎn)，執(zhí)行直接性控制功能的控制器系統(tǒng)。在早期時，主要以邏輯控制為主，小型PLC的I/O總數(shù)相對偏少，總數(shù)大約可達到10點。而中型則是由主機架與擴展機架所構(gòu)成的，I，O總數(shù)可以達到大約500點。大型PLC系統(tǒng)則是由多臺PLC與高速網(wǎng)絡(luò)組成，I/O總數(shù)可以達到大約數(shù)千點，控制功能十分強大。PLC和第三方人機界面、組態(tài)軟件有機結(jié)合，可構(gòu)成整體監(jiān)控系統(tǒng)。

在20世紀(jì)90年代初期，基于現(xiàn)場總線技術(shù)的控制系統(tǒng)衍生，即第五代過程控制系統(tǒng)。第五代過程控制系統(tǒng)雖實現(xiàn)了廣泛推廣與應(yīng)用，但是在發(fā)展中尚未構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。就第五代過程控制系統(tǒng)來講，就技術(shù)分析為基礎(chǔ)，主要包含三大重要組成部分，即DCS、PLC、FCS。工業(yè)數(shù)據(jù)總線是隨著計算機技術(shù)得以衍生發(fā)展的，現(xiàn)場總線在有效解決工業(yè)現(xiàn)場智能化儀表、控制器等相關(guān)設(shè)備之間的數(shù)字通信相關(guān)不足中發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵性作用。此外在長期實踐過程中，證明了現(xiàn)場總線應(yīng)用比較簡單，而且可靠性與實用性相對突出，以此備受計算機各個領(lǐng)域高度關(guān)注。

3化工智能化生產(chǎn)中計算機技術(shù)的應(yīng)用效果

3.1有效控制了化工智能化生產(chǎn)

就流程比較繁雜的化工智能化生產(chǎn)而言，通過計算機技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對化工產(chǎn)品生產(chǎn)流程的科學(xué)合理把控，以保證生產(chǎn)的各階段之間的持續(xù)性與連續(xù)性。在縮減化工產(chǎn)品生產(chǎn)周期時，提高化工產(chǎn)品智能化生產(chǎn)效率與質(zhì)量。并且，在化工生產(chǎn)過程中，極有可能會出現(xiàn)氣體與火災(zāi)等相關(guān)問題，而受計算機技術(shù)作用影響，可有效降低化工智能化生產(chǎn)安全事故發(fā)生幾率。從根源上降低安全事故對于化工生產(chǎn)造成的不利影響，以確?；ぶ悄芑a(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性。

3.2實現(xiàn)了化工智能化生產(chǎn)經(jīng)營管理

在化工智能化生產(chǎn)過程中，還需進行經(jīng)營管理，這主要是由于化工智能化生產(chǎn)涉獵工藝流程比較復(fù)雜。進行經(jīng)營管理可防止化工智能化生產(chǎn)中發(fā)生系統(tǒng)混亂等不良現(xiàn)象，確?；ぶ悄芑a(chǎn)的連貫性。在化工智能化生產(chǎn)過程中合理利用計算機技術(shù)，還能夠在一定程度上顯著提高經(jīng)營管理整體水平。在引進經(jīng)營管理模式有效監(jiān)督化工智能化生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)上，針對化工生產(chǎn)人員進行科學(xué)教育與培訓(xùn)，促使生產(chǎn)人員充分掌握化工智能化生產(chǎn)流程，并根據(jù)既定規(guī)范程序完成生產(chǎn)工作。通常情況下，在化工智能化生產(chǎn)過程中，還需要投入大量資金，以支持計算機技術(shù)的融合，只有這樣，才能夠保證化工智能化生產(chǎn)在計算機技術(shù)的輔助下順利進行。并且，通過計算機技術(shù)進行經(jīng)營管理，還可有效控制化工智能化生產(chǎn)中的資金消耗，確保獲得良好的綜合效益。

3.3維持了化工智能化生產(chǎn)體系的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)

就化工智能化生產(chǎn)系統(tǒng)而言，在化工生產(chǎn)過程的作用不容忽視。因此，應(yīng)充分利用計算機技術(shù)，以維持化工生產(chǎn)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性，確保其在化工智能化生產(chǎn)中充分發(fā)揮有效作用。此外，利用計算機技術(shù)還可操控管控化工智能化生產(chǎn)系統(tǒng)，①在化工智能化生產(chǎn)過程中，涉獵一系列協(xié)調(diào)區(qū)域，作為化工生產(chǎn)運營管理的關(guān)鍵，對協(xié)調(diào)區(qū)域進行合理管控，可顯著提高化工智能化生產(chǎn)整體水平;②在化工工作中經(jīng)常出現(xiàn)各種問題，而有效的運營管理能切實解決這些問題，并實現(xiàn)對相關(guān)工作項目的調(diào)度處理;③在化工智能化生產(chǎn)中，極易受特殊狀況影響，對此利用計算機技術(shù)確保化工智能化生產(chǎn)內(nèi)外運營協(xié)調(diào)，使得化工智能化生產(chǎn)可在特殊狀況下穩(wěn)定進行。

4化工智能化生產(chǎn)中計算機技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢

化工智能化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢是智能化儀表、自動化儀表、現(xiàn)場總線等相關(guān)技術(shù)。其中，自動化儀表裝置在不斷朝向智能化與數(shù)字化的方向逐漸優(yōu)化發(fā)展。技術(shù)發(fā)展的主流趨勢依然是進行測量信息的數(shù)字化，以及化工儀器儀表的智能化，再加上管控一體化。在現(xiàn)代化社會發(fā)展形勢下，化工的智能化生產(chǎn)中涉獵大約三大主要熱點，就是傳感、執(zhí)行、通信。

實際上就是微型智能傳感器的智能表現(xiàn)于多方面，即材料與設(shè)備都具備智能性;持續(xù)性監(jiān)測，其中監(jiān)測的范圍十分寬泛，幾乎涵蓋所有參數(shù)，同時還具備一定的智能化自主告警功能，能夠根據(jù)正常運轉(zhuǎn)時生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息，明確指出設(shè)備出現(xiàn)損壞的詳細區(qū)域，此外，自動化修復(fù)與診斷等功能也備受青睞，能保證生產(chǎn)過程的持續(xù)性，不會發(fā)生中斷，防止發(fā)生安全事故。

在計算機技術(shù)的發(fā)展中可知，為滿足市場需要變化，化工智能化生產(chǎn)生產(chǎn)制造技術(shù)將會引用并不斷優(yōu)化檢測與控制技術(shù)，對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化控制，進而實現(xiàn)經(jīng)營管理一體化發(fā)展，從而實現(xiàn)智能化生產(chǎn)優(yōu)化發(fā)展。

化工企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES）是企業(yè)管理應(yīng)用軟件范圍，從離散工業(yè)起步，漸漸擴散于流程工業(yè)。隨著過程控制系統(tǒng)（DCS）的大力普及，DCS與MES間的接口依舊是薄弱環(huán)節(jié)。因此，在MES中專門設(shè)計PIMS，以接收DCS實時數(shù)據(jù)信息，集成化生產(chǎn)管理與運行數(shù)據(jù)。

化工企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)是從單一式功能模塊逐漸發(fā)展到整體性模塊解決問題。核心是Business.FLEX#PKS#，實時轉(zhuǎn)變經(jīng)營目標(biāo)為生產(chǎn)操作目標(biāo)，針對處理后生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息給予實時性反饋，從而構(gòu)成三層次周期性良性循環(huán)，即計劃管理層、生產(chǎn)執(zhí)行層、過程控制層。

化工企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)主要包含價值鏈管理、先進計劃與調(diào)度、運行管理、油品調(diào)和與儲存自動化、生產(chǎn)管理五大模塊如圖1所示。

5結(jié)語

總而言之，化工智能化生產(chǎn)中引進計算機技術(shù)，能夠提高智能化生產(chǎn)水平，優(yōu)化企業(yè)的內(nèi)外部供應(yīng)鏈管理模式，使得化工生產(chǎn)效率與質(zhì)量得以顯著全面提升，從而提高企業(yè)的市場綜合競爭力。在未來，化工智能化生產(chǎn)制造相關(guān)技術(shù)將會朝向檢測技術(shù)數(shù)字化、控制技術(shù)智能化，以及生產(chǎn)過程與經(jīng)營管控一體化、內(nèi)外供應(yīng)鏈管理一體化等趨勢優(yōu)化發(fā)展。