精细化工生产过程控制系统研究与设计

2017-07-12李泉城山东圣奥化学科技有限公司山东菏泽274400

化工管理 2017年11期

李泉城(山东圣奥化学科技有限公司，山东菏泽 274400)

精细化工生产过程控制系统研究与设计

李泉城(山东圣奥化学科技有限公司，山东菏泽 274400)

当前，随着化工行业的发展，传统的化学生产模式由于产量小，且产品质量较差，只能生产工艺简单的产品，已经难以满足我国工业生产需求。而精细化工的发展逐渐代替传统的生产模式。在精细化工生产中，不仅要有化工工艺的支持，还应当有先进的控制系统对其进行有效的支持。所以，在精细化工生产的过程中，应当将自动化控制系统加以有效的运用，从而将化工生产的成本降低，提高工作效率。基于此，文章就精细化工生产过程控制系统研究与设计进行分析。

精细化工；生产过程；控制系统；设计

1 精细化工工业概况

在精细化工技术中，它的保密性、比较强，技术密集程度也比较高，具有很强的市场竞争性。主要表现在：首先，和人类的生活之间有着密切的关系，并且已经运用到人们生活的每一个方面之中，对于改善人们的生活起到了非常重要的作用；其次，精细化工的产品更新周期比较短，应当以市场的需求为重要导向，从而对其及时的改进；再次，在精细化工生产中，由于产品的调配比例和方式存在着差异，从而使得产品的性能也会有很大的区别；第四，占到下游产品的成本比例不高，但是对下游产品的性能与质量造成的影响却很大；第五，在产品中，其具有很高的附加值，一般情况下，产品的利润率都保证在15%以上，有的高达30%～50%左右；最后，在产品的生产过程中，其规模大小是不一样的，有很大的区别，大多数是采用的批量生产的方式。

2 工艺分析

在该文章中，所研究的精细化工生产线其重点为反应釜，在各个领域中都会应用到反应釜。在该研究中，以某精细化工生产线为例进行分析。在该生产线中，所包含的反应釜一共有13个，按照生产工艺，将该生产线一共肥城三个部分，主要有反应、配液、以及后处理。而且，在这三段工艺中，包含有三个反应釜，在生产过程中，应当根据需要提供配液，在反应工业流程中，其工艺最为复杂，需要控制多方面的指标。

图1 精细化工生产过程控制系统的框架图

3 系统设计

在该系统的设计当中，是以全自动集成设计为重要思路，在系统核心中，S7-400H冗余系统，并将WinCC作为系统的操作监控终端。

3.1 硬件设计

3.1.1 控制器

在系统设计中，控制器也被称为过程控制单元，在过程控制层中处于重要处理单元的位置，也是集散控制系统的重要核心，在这一部分中，主要的构成项目中功能模块、信号模块、CPU、接口模块、通信模块以及电源模块等方面组成。

3.1.2 操作员站

操作员站的位置处于中控室，通过设计操作员站，能够对生产现场中的各项操作设备进行监控，对相关工艺参数进行修改。与此同时，在操作员站当中，还具有历史数据归档、生成实时曲线以及报警消息等重要的功能。在该项目中，由于精细化工的生产工艺复杂性比较高，所以就需要使得操作员站的环境适应性更强、可靠性更高。

3.1.3 触摸屏

在车间现场中，可以设置触摸屏，操作人员可以利用触摸屏对生产现场中的设备进行直接的监控或者是操作。

3.1.4 以太网卡

在S7-400H系统与操作员站之间，采用的是以太网卡来作为重要的硬件设备。

3.1.5 安全栅

在DCS系统中，通过将标准电流信号进行输出，从而达到对调节阀门莒南县控制的目的，并且在现场中，可以通过仪表所输出的电流信号，对压力、温度等各方面的信息进行传递，使这些信息可以传达到DCS系统中。

3.2 软件设计

在SIMATI工业软件的设计中，STEP7是重要的一个部分，能够用于对SIMATIC可编程序逻辑控制器进行组态和编程的标准软件包。

3.3 系统网络设计

在精细化工的生产古城中，通信方式采用的是S7-400H冗余配置，因此系统中的S7-400H与S7-300之间的通讯必须为容错连接模式。

4 精细化生产过程控制系统的发展趋势

在自动控制技术的发展过程中，智能化是一个重要的发展趋势，也代表着珍格格制造行业的发展趋势。在智能化的发展过程中，所表现出来的特征为多用途、多功能。在精度的控制方面比较严格，而且在当前的普通器件加工中，对精度的要求也是比较高的，所以，在实现智能化的过程中，也应当注重其高精度的标准。所谓的机械加工精度，就是指机械设备的零件在经过加工之后，其实际的几何参数与设计的几何参数之间的差距。它们所产生的差异被称为加工误差，加工误差是精度高低的一个直接的反映，误差越小，精度越高；误差越大，精度就越低。