计算机软件技术在化工企业的有效应用

【摘 要】计算机软件应用技术不仅促进了流程工业程序的快速发展,而且越来越渗透到流程工业及化工企业的每个环节.文章通过对工业流程中的化工行业计算机软件应用进行重点分析,探讨了计算机在流程工业的自动化控制、故障诊断与检测、软测量等方面的应用原理与方法,阐明了计算机是提高企业自动化和信息化水平的关键,阐述了化工流程工业中计算机的应用技术发展所面临的问题,提出相应的对策和建议.

【关 键 词】化工企业；流程工业；计算机软件技术

信息技术和工业现代化的同步发展,使计算机在生产过程中实施有效的自动化控制,进行科学准确的故障诊断与软测量.新世纪以来,计算机信息技术和软件工程开发在化工流程与工业生产中的广泛应用呈现新的面貌和良好发展事态.

1.计算机控制技术与流程工业自动化

随着现代化科技水平的快速发展,化工企业的流程工业的生产过程逐步向规模化、复杂化与大型化方向发展.在计算机控制技术的先进水平渗透到流程工业的过程中,化工企业的自动化控制系统在科学指导生产,实施规范操作、保障运行安全、保证产品质量、提高产品数量等方面承担着极其重要的责任和义务,它关系到现代化工业生产发展水平的核心价值问题.计算机软件技术运用于化工企业,促进了企业自动化生产的规模化发展,提升了企业效益,减轻了劳动强度,提高了生产效率,降低了危险作业率.尤其对腐蚀性较强、易燃易爆以及存在大量有毒有害物质的化工产品的生产,其工艺操作的环境指数与适应条件是严密而苛刻的,对此,仅凭人为观察是难以奏效的,必须依靠计算机软件技术.流程工业自动化是在传统工艺设备基础上,适当配置相应的自动化设施,依据设定的标准进行生产,尽可能实现部分或全部的机械化作业,使自动化操作替代工作人员的传统操作方式.科学运用自动化装置对企业的生产设备作进一步的完善,对生产过程进行自动化调控,促进化工企业的高效率安全运行,尽可能使新的工艺参数值达到预设的标准,保持最佳生产运行状态.在计算机软件技术控制下的自动化系统,按照一定的程序保障生产过程的安全运行,保持生产过程的良好状态,促进化工企业的安全高效发展.

2、故障检测的重要性以及诊断技术的研究

由于种种原因,当前化工企业的生产环境依然不容乐观,一些企业在生产流程中,经常出现高温高压、低温真空等环境因素的影响.因操作不当或疏于检测,以及不可抗拒的外界因素的干扰,可直接导致企业生产中断、发生爆炸、泄漏毒气等各种危险.有时因为出现异常,导致反应器升压爆炸、锅炉突然断裂、有毒气体不断泄漏等危险情况的发生,这样经常给企业生产带来无法估量的损失,同时威胁着工作人员的生命安全.因此故障检测和诊断引起了相关部门和有识之士极大的关注.当前,随着化工企业生产的规模化发展与工业生产流程化的技术进步,以计算机软件信息处理为主的现代化故障诊断技术,已经广泛应用于各行各业的生产管理过程中.据有关资料显示,有效实施故障检测与诊断技术,可为企业节约25％一50％的设备维修成本,减少事故75％,节约维修工时30％,大幅度降低生产经营成本、节约能源,减少不必要的物料消耗,可进一步优化产品质量,明显提高生产效率.流程工业故障检测与诊断系统的主要任务包括检测出系统或过程在某一时刻是否发生故障,并在故障发生后立即警报；在故障发生后,迅速确定故障部件或部位、故障原因和程度以及故障对系统的影响和发展趋势；提出消除故障的措施,以便隔离和替换故障部件.流程工业过程故障诊断是多学科交叉的实用技术,主要包括：检测系统状态的特征信号,与监测技术及传感器技术相关；从所检测到的特征信号中提取征兆.由征兆和其它诊断信息来识别系统的状态,定位故障,并做出诊断决策.FDD的多数工作通过如此程序完成,其中重要方案包括数学分析、控制理论、系统辨识、人工智能和模式识别等.近年来,随着电子元件与计算机技术的迅速发展,应用与化工企业的故障诊断技术已经实现了一定程度的飞跃.

3.软测量技术的有效应用

通过对我国当前大部分化工企业的生产流程进行分析,发现在其生产过程中,仍然存在着很多难以用传感器直接检测到的问题,如精馏塔的塔顶、塔底产品质量、制浆过程中的有效碱浓度、塔板效率、干点、倾点、闪点、反应器中反应物浓度、转化率及催化剂活性等.可是这些因素又是直接关系到化工企业安全高效生产云运行的重要内容,它影响到产品质量和生产成本,对安全生产的保障起着至关重要的作用,必须严格加以监控.在生产过程中,当传感器检测出辅助变量的同时,即对辅助变量和待测变量的数学模型进行及时有效的处理.新世纪以来,应用于化工企业的计算机软测量技术得到很大发展.软测量技术主要针对科学选择辅助变量、合理处理输入数据、有效建立软测量模型以及在线校正等方面进行标准化处理.在构建软测量模型的过程中,可用解析法,首先确定不可测主导变量和可测辅助变量的数学关系,然后计算出主导变量的机理模型.从理论上讲,经验建模有多种设计方案,比如经常使用的正交设计,然而这种设计往往由于工艺上不允许随意改变操作条件,所建模型的适应范围相对较小,而且测量误差较大,模型精度相对较低.因此在工程上常常遇到一定难题.尤其在面对复杂工业流程,必须分清输入变量变化的各种场合,恰当应用经验和仿真法,通过现场实测或者根据经验积累重新操作数据,应用神经网络法等测试经验模型,参考调优操作经验实践,进一步向最佳的操作点靠近.时下,以机理分析和实验建模为主的软测量技术,已得到广泛推广运用,尤其是在国内外的先进控制系统中,软测量技术的应用已成为科学控制的标志.但目前应用到化工企业生产流程的软测量技术仍然存在一些问题,急需要作进一步的探索研究,以便更加有效发挥软测量技术的重要作用.

结束语：计算机软件技术在现代化化工流程工业科技领域占据着极其重要的位置,起着非常重要的作用,通过实时开发研究,充分应用于生产过程和企业管理方面,有利于优化产品质量,有利于提高企业生产效率,通过自动化控制生产设备,可大大减少工作人员的劳动强度,降低生产成本.在化工企业加强科学管理和辅助科学决策方面,可有效提高核心竞争力,进一步获取更大的经济效益和社会效益.