化工智能化生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用研究

張旭

摘 要：化工生產(chǎn)效率從側(cè)面上能呈現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家的綜合生產(chǎn)能力，構(gòu)建化工智能化生產(chǎn)模式，有促進(jìn)了行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程，增強(qiáng)了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)能力。但是我們應(yīng)清楚認(rèn)識(shí)到化工智能化生產(chǎn)絕非是一勞永逸的，應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，以促進(jìn)各項(xiàng)化工生產(chǎn)活動(dòng)安全、有效運(yùn)行過(guò)程。

關(guān)鍵詞：化工智能化;計(jì)算機(jī)控制;技術(shù)應(yīng)用

石油、石化、建材等均隸屬于工業(yè)生產(chǎn)范疇，其可以是單臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備或一條生產(chǎn)線，也可能是一個(gè)車間或一家企業(yè)?；ぶ悄芑a(chǎn)模式構(gòu)建的意義在于動(dòng)態(tài)、全程、智能化的調(diào)控產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，完善生產(chǎn)流程、科學(xué)配置各類資源，最終改進(jìn)化工產(chǎn)品質(zhì)量及提升生產(chǎn)效率，將對(duì)生態(tài)環(huán)境形成的污染降至最低。計(jì)算機(jī)技術(shù)與化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程深入融合，能保證智能化系統(tǒng)嚴(yán)格依照預(yù)定要求運(yùn)轉(zhuǎn)，及對(duì)化工機(jī)械運(yùn)行階段的部分異常狀況及時(shí)應(yīng)答、處理。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)用于化工智能化生產(chǎn)中的功能分析

1.1 動(dòng)態(tài)化呈顯

在化工生產(chǎn)階段合理配置計(jì)算機(jī)，將O/I服務(wù)器增設(shè)到智能化控制系統(tǒng)內(nèi)，以此為基礎(chǔ)能高效采集產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各控制位點(diǎn)形成的各類數(shù)據(jù)資源，且還能實(shí)時(shí)呈顯于操作員站的顯示設(shè)備熒屏上，以上囊括了與單回路相對(duì)應(yīng)的控制畫(huà)面、數(shù)據(jù)、聲音等等，清晰而全面的呈現(xiàn)出化工產(chǎn)品智能化生產(chǎn)階段出現(xiàn)的改變。

1.2 狀態(tài)監(jiān)控

生產(chǎn)實(shí)踐中合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能協(xié)助企業(yè)高層管理者能實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)一線人員的工作狀態(tài)，進(jìn)行有效監(jiān)管，早期發(fā)現(xiàn)部分人員生產(chǎn)中出現(xiàn)的疏漏、偏差等，有針對(duì)性的予以糾正。若化工生產(chǎn)階段突發(fā)異常狀況，則可借用計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)回顧技術(shù)人員的生產(chǎn)行為，并比較即時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，這樣能夠較快捷、精準(zhǔn)的探查故障成因，隨即擬編解除方案，力爭(zhēng)減縮事故波及范圍，將其對(duì)智能化生產(chǎn)形成的影響降至最低水平。

1.3 故障報(bào)警

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)持有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)督功能，監(jiān)測(cè)各類化工硬件設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、模擬量等，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)其滋生出異常狀況，將會(huì)自行開(kāi)啟報(bào)警功能，對(duì)故障位點(diǎn)作出精確定位，明顯降低了檢修人員探查故障點(diǎn)的時(shí)間成本，較為及時(shí)的解除智能化生產(chǎn)階段出現(xiàn)安全隱患。

2 實(shí)踐應(yīng)用

2.1 數(shù)字化調(diào)控

化工智能化生產(chǎn)中為常用的智能化方法類型之一，等同于在符號(hào)、數(shù)字等協(xié)助下，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)編程式調(diào)控，因此，業(yè)內(nèi)也將其叫做“數(shù)控”。數(shù)字化調(diào)控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要有專用計(jì)算機(jī)設(shè)備的輔佐，把化工生產(chǎn)操作指令轉(zhuǎn)型為數(shù)字，隨后發(fā)送到化工設(shè)備內(nèi)，這樣化工裝備就能依照預(yù)設(shè)定流程運(yùn)轉(zhuǎn)。

首先，軟件技術(shù)決定著數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行效率及功能發(fā)揮程度，也關(guān)系著化工設(shè)備的智能化調(diào)控效果，在功能強(qiáng)大型數(shù)控技術(shù)的支撐下，能大幅度提升化工設(shè)備智能化運(yùn)轉(zhuǎn)能力。其次，數(shù)控系統(tǒng)持有精確診斷AI故障的能力，聯(lián)合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，還新增了“遠(yuǎn)程式診斷+監(jiān)測(cè)”功能。最后，合理調(diào)用現(xiàn)已建成的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，能全面檢修與養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，及時(shí)修補(bǔ)故障問(wèn)題，在漏洞拓展前期整體更換受損零部件，進(jìn)而使數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程安穩(wěn)性得到根本保障。

2.2 可編程邏輯控制器

從本質(zhì)上分析，可編程邏輯控制器（PLC）等同于一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備，其是和工業(yè)生產(chǎn)制造模式相配套的專用型裝置。數(shù)字測(cè)算是邏輯控制器運(yùn)作階段最基礎(chǔ)的工作項(xiàng)目，編程存儲(chǔ)器占據(jù)著核心地位，輸入及輸出形式以模型、數(shù)字為主，該種形式可以看成是智能化控制化工生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的重要支撐。將PLC用于化工生產(chǎn)領(lǐng)域中，可以將其作業(yè)內(nèi)容細(xì)化為多個(gè)部分，收集及輸送數(shù)據(jù)、運(yùn)作指令流程、傳導(dǎo)及更新結(jié)果等，以上三個(gè)部分共同構(gòu)成一個(gè)完成的掃描周期。當(dāng)下，PLC在工業(yè)智能化控制領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；瘧?yīng)用，其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：一是操作流程便捷;二是設(shè)備設(shè)施規(guī)整，且性價(jià)比處于較高上;三是運(yùn)行過(guò)程安穩(wěn)可靠，在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)能力;四是檢查、維修過(guò)程快捷，能夠線上整改部分流程。

2.3 分布式控制系統(tǒng)

對(duì)分布式控制（DCS）的性質(zhì)及功能予以分析，可以將其看成是一個(gè)中型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。DCS的功能在于利用計(jì)算機(jī)采集、處理及分析的化工生產(chǎn)階段形成的數(shù)據(jù)，有針對(duì)性的調(diào)控化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程。這種多級(jí)式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)作階段，要求不斷提升計(jì)算機(jī)設(shè)備的運(yùn)行速率并適時(shí)采用微型設(shè)施，借此方式推動(dòng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)科學(xué)、穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程，DCS的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用均和計(jì)算機(jī)技術(shù)間存在密切相關(guān)性。在化工智能化生產(chǎn)實(shí)踐中，DCS的功能是分析有關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)及時(shí)把分析結(jié)果傳導(dǎo)至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)，在以上過(guò)程中，中央計(jì)算機(jī)只需對(duì)系統(tǒng)做出集中式或分散化調(diào)控處理，明顯提升了化工生產(chǎn)過(guò)程的可靠性。場(chǎng)控器為DCS的重要基礎(chǔ)上，多數(shù)場(chǎng)控器內(nèi)囊括了I/0部件，以DCS為支撐，全面收集數(shù)據(jù)信息，并精確管控及實(shí)施，而后經(jīng)由人機(jī)接口，傳遞出執(zhí)行指令，在網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施的幫襯下，促進(jìn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的定向傳導(dǎo)過(guò)程。近些年，控制回路等被增設(shè)到現(xiàn)場(chǎng)控制器內(nèi)，回路控制內(nèi)儲(chǔ)有有關(guān)算法，在實(shí)踐中，能夠基于化工智能化生產(chǎn)控制的主觀需求，準(zhǔn)確組態(tài)。

2.4 計(jì)算機(jī)傳感器

為將計(jì)算機(jī)技術(shù)在化工智能化生產(chǎn)實(shí)踐中將自體功能充分發(fā)揮出來(lái)，需有網(wǎng)絡(luò)通信、軟件與傳感設(shè)備等的協(xié)同支持，傳感設(shè)備發(fā)揮的作用是不可取代的，其是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)檢測(cè)的重要基礎(chǔ)。數(shù)字化、精密化等均是傳感設(shè)器的典型特征，其持有的部分性能直接決定著化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。將傳感設(shè)備裝設(shè)在計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)，其功能以采集、梳理有關(guān)數(shù)據(jù)為主，進(jìn)而精確的捕獲與化工設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的信息，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備各參數(shù)，有益于提升設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的安全程度，最后優(yōu)化化工產(chǎn)品的加工制造品質(zhì)。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線

現(xiàn)場(chǎng)總線被定義為基于數(shù)字化通信的檢測(cè)與調(diào)控系統(tǒng)，現(xiàn)如今其在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用范疇有不斷拓展趨勢(shì)。行業(yè)中?，F(xiàn)場(chǎng)總線內(nèi)設(shè)置了專門(mén)的處理器，科學(xué)構(gòu)建該類處理器與測(cè)量控制器兩者的銜接關(guān)系后，能使現(xiàn)場(chǎng)總線持有較強(qiáng)大的測(cè)算與通信能力?，F(xiàn)場(chǎng)總線用于生產(chǎn)實(shí)踐中，選定雙絞線為通信載體，有對(duì)等銜接計(jì)算機(jī)與測(cè)量控制器的功能，可以把零散分布的測(cè)量控制器轉(zhuǎn)型為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能探測(cè)到的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而打造出聯(lián)機(jī)智能化調(diào)控格局。合理使用現(xiàn)場(chǎng)總線，能促進(jìn)設(shè)備與系統(tǒng)間的信息互動(dòng)、互通過(guò)程，為分析環(huán)節(jié)提供充足的數(shù)據(jù)支撐，而后以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為支撐，可以及時(shí)察覺(jué)到化工設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)階段出現(xiàn)的反常狀況，早期排查、解除，保證化工智能化生產(chǎn)實(shí)踐中信息交互的快捷性、有效性。

3 結(jié)束語(yǔ)

系統(tǒng)性、復(fù)雜性是化工智能化生產(chǎn)活動(dòng)的主要特征，需要聯(lián)合使用諸多設(shè)備設(shè)施與高端技術(shù)，智能化控制難度相應(yīng)增加。將計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)智能化生產(chǎn)過(guò)程相融合，在技術(shù)層面上能為化工設(shè)備安穩(wěn)、有效運(yùn)轉(zhuǎn)提供支持，還能協(xié)助化工企業(yè)降低生產(chǎn)成本，保證化工產(chǎn)品品質(zhì)，在生產(chǎn)中取得更高效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]白金建.機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020，14（06）：138-139.

[2]母玉林，卞劍鋒，彭福林.精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程的智能化發(fā)展趨勢(shì)探討[J].化工管理，2019，23（31）：1-2.

[3]吳婷.基于人工智能技術(shù)在化工智能化生產(chǎn)中的應(yīng)用分析[J].粘接，2019，40（10）：184-186+189.

[4]許新愛(ài)，周小平，馮好收，謝晨龍，許安琪.淺談智能制造在氟化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[J].河南化工，2019，36（04）：15-17.

[5]韓偉，羅杰才.關(guān)于智能化儀表在化工行業(yè)中的研究與應(yīng)用探述[J].化工管理，2018（11）：145-146.