精細化工生產過程控制系統研究與設計

李泉城(山東圣奧化學科技有限公司，山東 菏澤 274400)

精細化工生產過程控制系統研究與設計

李泉城(山東圣奧化學科技有限公司，山東 菏澤 274400)

當前，隨著化工行業的發展，傳統的化學生產模式由于產量小，且產品質量較差，只能生產工藝簡單的產品，已經難以滿足我國工業生產需求。而精細化工的發展逐漸代替傳統的生產模式。在精細化工生產中，不僅要有化工工藝的支持，還應當有先進的控制系統對其進行有效的支持。所以，在精細化工生產的過程中，應當將自動化控制系統加以有效的運用，從而將化工生產的成本降低，提高工作效率?；诖耍恼戮途毣どa過程控制系統研究與設計進行分析。

精細化工；生產過程；控制系統；設計

1 精細化工工業概況

在精細化工技術中，它的保密性、比較強，技術密集程度也比較高，具有很強的市場競爭性。主要表現在：首先，和人類的生活之間有著密切的關系，并且已經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，精細化工的產品更新周期比較短，應當以市場的需求為重要導向，從而對其及時的改進；再次，在精細化工生產中，由于產品的調配比例和方式存在著差異，從而使得產品的性能也會有很大的區別；第四，占到下游產品的成本比例不高，但是對下游產品的性能與質量造成的影響卻很大；第五，在產品中，其具有很高的附加值，一般情況下，產品的利潤率都保證在15%以上，有的高達30%～50%左右；最后，在產品的生產過程中，其規模大小是不一樣的，有很大的區別，大多數是采用的批量生產的方式。

2 工藝分析

在該文章中，所研究的精細化工生產線其重點為反應釜，在各個領域中都會應用到反應釜。在該研究中，以某精細化工生產線為例進行分析。在該生產線中，所包含的反應釜一共有13個，按照生產工藝，將該生產線一共肥城三個部分，主要有反應、配液、以及后處理。而且，在這三段工藝中，包含有三個反應釜，在生產過程中，應當根據需要提供配液，在反應工業流程中，其工藝最為復雜，需要控制多方面的指標。

圖1 精細化工生產過程控制系統的框架圖

3 系統設計

在該系統的設計當中，是以全自動集成設計為重要思路，在系統核心中，S7-400H冗余系統，并將WinCC作為系統的操作監控終端。

3.1 硬件設計

3.1.1 控制器

在系統設計中，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，也是集散控制系統的重要核心，在這一部分中，主要的構成項目中功能模塊、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，通過設計操作員站，能夠對生產現場中的各項操作設備進行監控，對相關工藝參數進行修改。與此同時，在操作員站當中，還具有歷史數據歸檔、生成實時曲線以及報警消息等重要的功能。在該項目中，由于精細化工的生產工藝復雜性比較高，所以就需要使得操作員站的環境適應性更強、可靠性更高。

3.1.3 觸摸屏

在車間現場中，可以設置觸摸屏，操作人員可以利用觸摸屏對生產現場中的設備進行直接的監控或者是操作。

3.1.4 以太網卡

在S7-400H系統與操作員站之間，采用的是以太網卡來作為重要的硬件設備。

3.1.5 安全柵

在DCS系統中，通過將標準電流信號進行輸出，從而達到對調節閥門莒南縣控制的目的，并且在現場中，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行傳遞，使這些信息可以傳達到DCS系統中。

3.2 軟件設計

在SIMATI工業軟件的設計中，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行組態和編程的標準軟件包。

3.3 系統網絡設計

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

4 精細化生產過程控制系統的發展趨勢

在自動控制技術的發展過程中，智能化是一個重要的發展趨勢，也代表著珍格格制造行業的發展趨勢。在智能化的發展過程中，所表現出來的特征為多用途、多功能。在精度的控制方面比較嚴格，而且在當前的普通器件加工中，對精度的要求也是比較高的，所以，在實現智能化的過程中，也應當注重其高精度的標準。所謂的機械加工精度，就是指機械設備的零件在經過加工之后，其實際的幾何參數與設計的幾何參數之間的差距。它們所產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 結語

相比于傳統的化工生產模式而言，在精細化工生產模式中，其具有很大的優勢，通過對化工生產實行精細化控制，能夠將生產效率大大提高。因此，應當根據實際的需求，采用合理的設計方法，從而保證精細化工生產控制系統能夠更好的發揮作用。

[1]童潮鎮.淺析精細化工生產過程安全系統[J].中國新技術新產品，2015，05:179-180.

[2].過程控制系統PCS7在制藥和精細化工行業的應用[J].機電國際市場，2002，08:15-17.