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        精細(xì)化工生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)研究與設(shè)計

        2017-07-12 13:21:24李泉城山東圣奧化學(xué)科技有限公司山東菏澤274400
        化工管理 2017年11期
        關(guān)鍵詞:精細(xì)化工操作員反應(yīng)釜

        李泉城(山東圣奧化學(xué)科技有限公司,山東 菏澤 274400)

        精細(xì)化工生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)研究與設(shè)計

        李泉城(山東圣奧化學(xué)科技有限公司,山東 菏澤 274400)

        當(dāng)前,隨著化工行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)模式由于產(chǎn)量小,且產(chǎn)品質(zhì)量較差,只能生產(chǎn)工藝簡單的產(chǎn)品,已經(jīng)難以滿足我國工業(yè)生產(chǎn)需求。而精細(xì)化工的發(fā)展逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)模式。在精細(xì)化工生產(chǎn)中,不僅要有化工工藝的支持,還應(yīng)當(dāng)有先進(jìn)的控制系統(tǒng)對其進(jìn)行有效的支持。所以,在精細(xì)化工生產(chǎn)的過程中,應(yīng)當(dāng)將自動化控制系統(tǒng)加以有效的運用,從而將化工生產(chǎn)的成本降低,提高工作效率?;诖耍恼戮途?xì)化工生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)研究與設(shè)計進(jìn)行分析。

        精細(xì)化工;生產(chǎn)過程;控制系統(tǒng);設(shè)計

        1 精細(xì)化工工業(yè)概況

        在精細(xì)化工技術(shù)中,它的保密性、比較強(qiáng),技術(shù)密集程度也比較高,具有很強(qiáng)的市場競爭性。主要表現(xiàn)在:首先,和人類的生活之間有著密切的關(guān)系,并且已經(jīng)運用到人們生活的每一個方面之中,對于改善人們的生活起到了非常重要的作用;其次,精細(xì)化工的產(chǎn)品更新周期比較短,應(yīng)當(dāng)以市場的需求為重要導(dǎo)向,從而對其及時的改進(jìn);再次,在精細(xì)化工生產(chǎn)中,由于產(chǎn)品的調(diào)配比例和方式存在著差異,從而使得產(chǎn)品的性能也會有很大的區(qū)別;第四,占到下游產(chǎn)品的成本比例不高,但是對下游產(chǎn)品的性能與質(zhì)量造成的影響卻很大;第五,在產(chǎn)品中,其具有很高的附加值,一般情況下,產(chǎn)品的利潤率都保證在15%以上,有的高達(dá)30%~50%左右;最后,在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,其規(guī)模大小是不一樣的,有很大的區(qū)別,大多數(shù)是采用的批量生產(chǎn)的方式。

        2 工藝分析

        在該文章中,所研究的精細(xì)化工生產(chǎn)線其重點為反應(yīng)釜,在各個領(lǐng)域中都會應(yīng)用到反應(yīng)釜。在該研究中,以某精細(xì)化工生產(chǎn)線為例進(jìn)行分析。在該生產(chǎn)線中,所包含的反應(yīng)釜一共有13個,按照生產(chǎn)工藝,將該生產(chǎn)線一共肥城三個部分,主要有反應(yīng)、配液、以及后處理。而且,在這三段工藝中,包含有三個反應(yīng)釜,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要提供配液,在反應(yīng)工業(yè)流程中,其工藝最為復(fù)雜,需要控制多方面的指標(biāo)。

        圖1 精細(xì)化工生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的框架圖

        3 系統(tǒng)設(shè)計

        在該系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)中,是以全自動集成設(shè)計為重要思路,在系統(tǒng)核心中,S7-400H冗余系統(tǒng),并將WinCC作為系統(tǒng)的操作監(jiān)控終端。

        3.1 硬件設(shè)計

        3.1.1 控制器

        在系統(tǒng)設(shè)計中,控制器也被稱為過程控制單元,在過程控制層中處于重要處理單元的位置,也是集散控制系統(tǒng)的重要核心,在這一部分中,主要的構(gòu)成項目中功能模塊、信號模塊、CPU、接口模塊、通信模塊以及電源模塊等方面組成。

        3.1.2 操作員站

        操作員站的位置處于中控室,通過設(shè)計操作員站,能夠?qū)ιa(chǎn)現(xiàn)場中的各項操作設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,對相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行修改。與此同時,在操作員站當(dāng)中,還具有歷史數(shù)據(jù)歸檔、生成實時曲線以及報警消息等重要的功能。在該項目中,由于精細(xì)化工的生產(chǎn)工藝復(fù)雜性比較高,所以就需要使得操作員站的環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)、可靠性更高。

        3.1.3 觸摸屏

        在車間現(xiàn)場中,可以設(shè)置觸摸屏,操作人員可以利用觸摸屏對生產(chǎn)現(xiàn)場中的設(shè)備進(jìn)行直接的監(jiān)控或者是操作。

        3.1.4 以太網(wǎng)卡

        在S7-400H系統(tǒng)與操作員站之間,采用的是以太網(wǎng)卡來作為重要的硬件設(shè)備。

        3.1.5 安全柵

        在DCS系統(tǒng)中,通過將標(biāo)準(zhǔn)電流信號進(jìn)行輸出,從而達(dá)到對調(diào)節(jié)閥門莒南縣控制的目的,并且在現(xiàn)場中,可以通過儀表所輸出的電流信號,對壓力、溫度等各方面的信息進(jìn)行傳遞,使這些信息可以傳達(dá)到DCS系統(tǒng)中。

        3.2 軟件設(shè)計

        在SIMATI工業(yè)軟件的設(shè)計中,STEP7是重要的一個部分,能夠用于對SIMATIC可編程序邏輯控制器進(jìn)行組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。

        3.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

        在精細(xì)化工的生產(chǎn)古城中,通信方式采用的是S7-400H冗余配置,因此系統(tǒng)中的S7-400H與S7-300之間的通訊必須為容錯連接模式。

        4 精細(xì)化生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

        在自動控制技術(shù)的發(fā)展過程中,智能化是一個重要的發(fā)展趨勢,也代表著珍格格制造行業(yè)的發(fā)展趨勢。在智能化的發(fā)展過程中,所表現(xiàn)出來的特征為多用途、多功能。在精度的控制方面比較嚴(yán)格,而且在當(dāng)前的普通器件加工中,對精度的要求也是比較高的,所以,在實現(xiàn)智能化的過程中,也應(yīng)當(dāng)注重其高精度的標(biāo)準(zhǔn)。所謂的機(jī)械加工精度,就是指機(jī)械設(shè)備的零件在經(jīng)過加工之后,其實際的幾何參數(shù)與設(shè)計的幾何參數(shù)之間的差距。它們所產(chǎn)生的差異被稱為加工誤差,加工誤差是精度高低的一個直接的反映,誤差越小,精度越高;誤差越大,精度就越低。

        5 結(jié)語

        相比于傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)模式而言,在精細(xì)化工生產(chǎn)模式中,其具有很大的優(yōu)勢,通過對化工生產(chǎn)實行精細(xì)化控制,能夠?qū)⑸a(chǎn)效率大大提高。因此,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際的需求,采用合理的設(shè)計方法,從而保證精細(xì)化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)能夠更好的發(fā)揮作用。

        [1]童潮鎮(zhèn).淺析精細(xì)化工生產(chǎn)過程安全系統(tǒng)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,05:179-180.

        [2].過程控制系統(tǒng)PCS7在制藥和精細(xì)化工行業(yè)的應(yīng)用[J].機(jī)電國際市場,2002,08:15-17.

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