精细化工间歇式生产过程自动化关键技术研究

赵延明 尹佃鹏 张照明

摘  要：本文针对公司精细化工自动化生产线关键技术进行了系统研究设计，根据生产工艺以及自动化系统对于化工行业的要求，设计了以PLC为控制核心的自动化生产系统，并且关于精细化工间歇式生产过程中的几个关键技术问题进行了探讨。

关键词：化工;间歇式生产;自动化

1.前言：

在确定某一项技术的自动化程度高低时，应该对于该项装置的运行，以及其技术经济性和可行性进行全面分析。不能够偏离设备原有的设计轨道，盲目的去提高或者降低生产设备的自动化程度。通过对整个精细化工生产系统的仿真以及现场调试，系统生产运行可靠，精细化工间歇式生产过程中的自动化程度都得到了提升。

2.精细化工自动化生产关键技术概述

根据精细化工生产的技术要求，制定了精细化工生产装置的基本控制过程和应届系统，以及软件系统的开发。在自动化系统的设计过程中，要尊重安全可靠，实用的设计原则，建立小型的精细化工生产的自动化系统。在技术与条件可行的情况下，尽力提高该系统的自动化以及信息化程度，提升设备的自动化程度，减轻工人的劳作强度。而金信化工自动化控制系统的关键技术就是安全仪表系统（SIS）。本文将针对SIS系统存在的一些问题进行简单概述，并且提出相应的解决办法。

3.SIS系统目前所存问题概述

3.1系统老化，难以满足用户需求

目前化工行业所采用的SIS系统大多为上世纪90年代所引入的，其运行时间长而造成的设备老化成为不可避免的现状。化工行业工作环境特殊，设备所处环境污染程度大，对系统内部的电子元件会造成很大的损伤。SIS系统内部90%以上为电子元器件，其长期带电工作寿命会急剧下降。一般化工厂会对其场内的SIS系统定期进行维护，但依旧难以避免设备老化所带来的各种原因。由于化工企业工作特殊，员工流动性大，基层员工综合素质不高，对设备维护知识储备量少，可能在无意之中就会对设备造成损坏。因此，对SIS系统进行全面而完善的系统升级迫在眉睫。

3.2系统内部软件落后，濒临淘汰

面对竞争对手的迎头追赶，SIS系统在软件方面的优势很快将会被赶超。SIS系统，从问世以来，其软件系统的全面更新次数寥寥可数。从目前的情况来看，其软件控制系统已经严重落后于其他竞争对手。有时由于系统运行出现问题，用户盲目的对SIS系统的软件进行升级改造，升级后的SIS系统与其运价不匹配而造成的种种问题，也导致了SIS系统的损坏。并且，SIS系统在投入运行后，由于硬件的升级，而软件系统跟不上脚步，导致软硬件系统相互冲突，系统整体运行效率低下，计算处理数据的能力也逐渐降低。系统承载负荷升高，耗能升高，对整个工作体系造成了很大的影响。在严重的时候甚至可能造成系统停机，通讯阻塞而整机中断。

3.3行业的发展对SIS系统所提出的新要求

随着整个化工行业的高速发展，各企业对其所运用的SIS系统的性能提出了新的要求。不论是从使用寿命，还是性能要求上，现有的SIS系统已经难以满足现行业的工作需求。由于技术的高速发展，各种新型技术不断的出现，企业产品类别的多种多样，运用现有的SIS系统已经难以生产出满足用户需求的新型产品。

4.对应现存问题的解决策略

4.1完善系统设计，应对行业新要求

针对当前系统老化的问题，企业应该在现有的技术基础上加大系统开发力度。并且专业的科研人才，吸收借鉴同行业的先进经验，对于SIS进行完善而全面的升级。企业根据自己的实际使用范围，增加SIS系统的控制范围与外接设备的连接端口，完善SIS系统的各项功能。原有的老化的SIS系统的各项参数，对于现在的新要求的用户响应程度越来越低。造成用户的使用感差，难以完成日常工作。对第三次系统升级，关键在于其内部计算机应用技术的完善，近年来，计算机技术的高速发展，也完善了SIS系统的各项参数。同时也带动了SIS系统的更新换代的速度。

4.2加大软件开发力度

对整个系统而言，硬件是身體的骨骼，那么软件就是身体的灵魂。在软件开发技术飞速发展的当今，面对同行业其他竞争者的追逐，SIS系统的生产厂家应该将更多的重心放到软件以及技术开发的方面上来。SIS系统开发厂家，由于其人才的流动性强，导致了系统软件开发力度跟不上，对原有的SIS系统的售后服务也没有保障，导致了现在许多应用SIS系统的化工企业，遇到难题无处解决。使得许多应用SIS的企业对原有的SIS系统不得不采取放弃的态度。计算机行业的飞速发展，使得对于一个软件的开发与设计难度越来越低。同样，SIS系统开发厂家应该积极的去研发新的SIS系统的软件部分，对于原有的SIS自控制系统进行升级换代，满足更多用户的实际需求。

4.3加强系统整体性能，应对行业发展挑战

SIS自动控制系统作为现代化工企业的控制枢纽，他协调了厂房内各个系统部分的功能配合。作为整个企业的大脑，SIS系统发挥了重要的作用，所以其整体性能的高低是至关重要的。在机器工作过程中出现的任何一个失误都有可能造成经济上的损失，严重的可能会导致安全事故的发生。化工行业作为高危行业来说，工作上的任何一个疏漏都可能是致命的，所以SIS控制系统的性能要求重要性不言而喻。行业的不断发展以及可持续发展的要求，如何对能源的有效利用成为了永恒的议题。从能源的利用率上就可以清晰地分辨出系统性能的高低，所以对控制系统的性能不紧要关心，而且对于能源的节约也要放在十分重要的位置。

5.结束语

新一代的精细化工自动化控制系统与原有的系统相比，运行将更加安全可靠，同时，软硬件设计将更加合理，人机交互更加友好，易于操作。新型一代精细化工控制系统设有各个独立单元，以及能够对各项工序进行精准控制，其安全性与技术创新，达到了新的要求。

参考文献

[1]  肖天辉. 精细化工间歇式生产过程自动化关键技术研究[D].

[2]  刘建友，桂新军，防化研究院，北京 信箱，. 精细化工生产过程的若干安全系统工程技术问题探讨[J]. 2009中国过程系统工程年会（PSE）暨2009中国MES年会，2010.