計算機技術在化工智能化生產中的應用

張秀玲

（長春金融高等?？茖W?，F代教育中心，吉林長春 130012）

通常意義上所說的智能化生產技術，主要是以制造業為基礎，電器電子、信息、能源等領域的延伸成果為結合依據的新型經濟發展手段，貫穿于產品生產和制造的全過程，不僅具有節能和環保的鮮明優勢，而且還能夠提高產品的質量和附加價值，構造企業的核心競爭力和市場適應能力。而把計算機技術和化工智能化生產充分結合到一起，不僅可以讓化工行業的結構得到更加優化的調整，還能夠推動工業生產朝著智能化和遠程化的方向不斷邁進，開辟更加廣闊的市場空間和平臺。所以，這兩者的結合也理應在新時代得到更加高度的重視和關注。

1 計算機技術在化工智能化生產中應用的作用

①計算機技術的應用能夠讓企業解決化工生產中更加復雜的問題，能夠處理更加海量的信息和數據，簡化化工生產的步驟和程序，降低人力物力資源的投資成本，讓化工行業的發展擁有更加充分的利潤空間。②計算機技術的應用，可以讓化工智能化生產向著自動化與高效化的方向邁進，保證產品加工的效率和質量。③計算機技術的應用，能夠讓企業開展多種多樣的模擬實驗，并在探究的過程中提前發現后續生產中可能存在的問題和風險，降低科研操作的成本，排除潛在的隱患，讓化工智能化生產能夠變得更加安全穩定。

2 計算機技術在化工智能化生產中的應用內容

智能化生產技術涉及多個領域的先進成果，不僅包括最為基本的機械和電氣設備，同時也涉及電子技術和信息傳遞等，而企業可以在技術的引導下，把這些關鍵性的科研成果匯總整理為一個體系，應用在產品的研發和生產中，讓自身的市場經營能夠凸顯出柔性化和高效化的優勢，滿足用戶的多樣化需求和期待，提高自身的市場占有率。再加上，我國社會主義經濟體制改革本身就已然縱深發展，所以化工企業面臨的市場環境也較為復雜，競爭更加激烈，也更加多樣，企業只能根據自身的實際水平和發展狀況，保證自身的競爭地位不被市場淘汰，利用先進的計算機技術，在競爭中處于不敗之地，優化核心競爭力。

計算機技術的應用體現在化工儀表和自動化系統的發展上，這兩部分在優化的過程中也實現了有效的更新換代，發展的歷程大致包括4個階段，首先是氣動儀表，也就是PCS， 其次是電動單位組合式模擬儀表控制系統，也就是ACS，這一系統是以電動儀表為核心載體的，然后是計算機控制系統，也就是DDC，這是以直接性數字控制為核心的，具有十分明顯的現代化特點，最后是分布式控制系統，也就是DCS，是以微處理器為重要輔助的。在前4代發展的引導下，過程控制系統也逐漸向著第5代的方向發展，無論是控制速度、控制水平還是控制性能，都有了質的飛躍。在這其中，前三代過程控制系統，主要涉及現場儀表層、控制裝置單元層、工廠層這三個最為基本的層次。而在第四代系統應用的時候，在前三代的基礎上增加了企業層，并拓展了原有的功能和性能，凸顯出了集成化的鮮明特點，而且也逐漸向著復合型信息平臺的方向轉化?？偟膩碚f，第4代過程控制系統的功能已然十分優越，不僅能夠打破時間和空間的限制，實現遠程控制，而且還能夠及時采集并傳輸信息，實現多回路調整和智能操控，強化了過程性與邏輯性的控制。

其次，PLC是較為鮮明的產品形態，可以實現相對獨立的運轉，是執行直接性控制功能的系統。在PLC發展初期，主要是以邏輯控制為主的，小型PLC的I/O總數相對偏少，大致數量是10點，而中型PLC是由主機架和擴展機架構成的，所以總數可以達到大約500個點，大型的PLC系統是由多臺PLC和高速網絡共同構成的，所以總數可以達到數千點，控制功能依然十分強大。PLC和第三方人機界面，各種類型的動態軟件都能夠有機結合到一起，從而構成完整的監控系統。

自20世紀90年代初期，現場總線技術就已經被運用在控制系統的延伸上，正是因為如此，第5代過程控制系統也獲得了發展的空間和平臺，雖然這一控制系統實現了較為廣泛的應用，但在具體實踐的過程中卻并沒有具備統一的標準和規范。就其構成來講，大致包括三個主要部分，首先是DCS，其次是PLC，最后是FCS。在這其中，工業數據總線是以計算機技術的發展為背景的，現場總線能夠有效控制智能化儀表和控制器，而且能夠彌補數字通信中的不足和弊端，發揮的作用是關鍵且不可替代的。從長期的實驗結果也可以看出，現場總線的應用是相對較為簡單，操作步驟并不復雜，可靠性和實用性較為突出，因此也成為眾多化工企業關注的重點。

3 計算機技術在化工智能化生產中的應用效果

1）計算機技術的應用能夠讓化工智能化生產得到有效的調節和控制，化工智能化生產本身就涉及較為復雜的步驟和工序，計算機技術可以合理把控各個階段的生產環節和流程，保證生產的連續性和有效性，縮短產品的周期，提高附加價值。而且，化工產品的生產本身就伴隨著各種高危險的物質和氣體，所以也極有可能引發氣體和火災等相關的安全事故，但在計算機技術的影響下，企業能夠有效排查現場潛在的風險和隱患，降低安全事故發生的概率和可能性，從根源上消除不利影響，保證產品銷售的穩定性。

2）計算機技術的應用調節了化工智能化生產的經營和管理，化工智能化生產不僅僅涉及工藝流程的選擇，同時還包括市場的經營管理。經營管理工作的落實，能夠有效控制現場操作的秩序，避免出現系統混亂等不良現象，保證生產操作的連貫性和持續性。企業可以通過計算機技術，對現場的操作人員和技術人員開展針對性的培訓和教育，讓生產人員能夠掌握智能化生產的流程，積累更多的實踐經驗和技巧，并按照固定的流程去完成任務。另外，化工智能化生產需要投入較大規模的資金，只有這樣才能支撐計算機技術的有效運用，所以企業也應當緊跟時代發展的前沿，及時跟進計算機技術的研發成果，對這一領域進行經營管理，避免出現過大的經濟浪費，提高自身的綜合效益。

3）計算機技術的應用能夠讓化工智能化生產變得更加穩定，這里所說的穩定主要針對的是智能化的生產體系，化工智能化生產系統的質量在很大程度上影響，甚至決定著產品質量的好壞。對此，企業就更應充分利用計算機技術，來維持生產系統的安全和可靠。在具體實踐的過程中，企業應當把計算機技術和協調區域結合到一起，把握好協調區域這一關鍵的生產運營環節，并進行合理的調節和管控。另外，企業需要對生產中出現的各種問題，來安排自身工作項目的調度，合理把控化工生產中的不確定性因素和變量。同時，化工產品的生產本身就容易受到外界主客觀因素的影響，所以企業需要利用計算機技術來及時分析市場發展的動態，調整內部生產的計劃和方針，促進內外運行的相互協調，讓產品的市場銷售能夠靈活應對各種特殊狀況，保證操作人員的安全。而且，計算機技術的應用，可以讓化工生產企業，靈活分析市場上化工產品的銷售狀況，把握銷售熱點，并緊跟產品發展的前沿，以此來總結自身生產中存在的問題和不足，根據市場需求的變化，隨時調整銷售方案，提高銷售的靈活性和針對性。

4 計算機技術在化工智能化生產中的應用趨勢

當下，化工智能化生產總體朝著智能化儀表、自動化儀表、現場總線等技術化的方向邁進，在這其中，自動化儀表的生產會更加凸顯出智能化與數字化的特點，而現場總線的技術發展主流仍舊是測量信息的智能化和數字化，化工儀器儀表也會向著一體化和集成化的方向發展。未來，化工產品會涉及傳感、執行、通信等多個領域的熱點話題。

從本質上來講，化工智能化生產的進步，也是微型智能傳感器功能的多元化拓展，在這一態勢的推動下，材料與設備都會顯露出智能性的特征，而且可以實現持續性的全天候監測，拓展監測的范圍和事業，能夠涵蓋全部的參數。另外，微型智能傳感器還具備警告功能，能夠在監督化工生產的過程中，分析設備出現損壞的具體位置，并引導技術人員分析故障產生的原因，以便采取后續的解決措施和方法。同時，自動化修復與診斷功能，也是化工智能化生產的發展方向，這兩種功能能夠降低安全事故的發生概率，避免生產加工的中斷和停止。在未來，化工企業會更加以市場需求為導向，并根據客戶的需求變化，引進更加先進的技術，以檢測與控制技術最為突出，目的是為了對加工和生產過程進行優化控制，推動經營管理向著一體化的方向發展，凸顯出自身智能化生產的優勢和特色。

另外，化工企業生產過程執行系統，始終是企業管理應用軟件的重要組成部分，起初，生產過程執行系統是以離散工業為基本點的，在應用的過程中逐漸延伸到流程工業。直到過程控制系統得到大范圍普及以后，其自身與生產過程執行系統之間的聯系也依舊較為薄弱，特別是在接口的連接上，所以，企業也將會在未來的執行系統中引入PIMS，以便隨時接收控制系統的相關信息。

除此之外，過程執行系統在未來也會向著整體性模塊的方向發展，打破單一視功能的局限和束縛，在這其中，主要涉及價值鏈計劃，計劃優化與調度，KPI績效考核，生產管理，調和與庫存管理等關鍵環節，這些都是生產信息集成平臺的重要組成部分。

5 結束語

持續性推動計算機技術在化工智能化生產中的應用是合理且必要的舉動，是優化企業市場銷售結構的應有之策，也是提高企業附加價值的有效措施。通過產品生產的控制，生產的經營管理，體系的穩定運轉這三個角度論述了計算機技術發揮的重要作用，充分結合化工智能化生產自身的特點，具有理論上的合理性與實踐上的可行性，能夠作為企業發展的參考依據。但在實踐的過程中應當如何抉擇，仍舊需要企業根據實際情況科學取舍。