一、項目概述

    化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化安全控制系統是對化工生產(chǎn)裝置可能發(fā)生的危險進(jìn)行快速響應和聯(lián)鎖保護的自動(dòng)化儀表控制系統，其作用是保障企業(yè)的安全生產(chǎn)，避免人身傷害及重大設備損害。主要包括高可靠安全主控系統和化工安全控制策略開(kāi)發(fā)與仿真驗證平臺。高可靠安全主控系統是遵循IEC61508/61511標準，基于雙重化或三重化硬件冗余技術(shù)，具有高可靠性高安全性特征的容錯控制裝置；化工安全控制開(kāi)發(fā)與仿真驗證平臺，構建安全控制專(zhuān)用算法模塊或算法模板，實(shí)現危險化工工藝的安全控制策略開(kāi)發(fā)、動(dòng)態(tài)仿真調試與功能驗證

    二、主要功能

    自動(dòng)化安全控制技術(shù)是對生產(chǎn)裝置可能發(fā)生的危險進(jìn)行響應和保護的自動(dòng)化控制技術(shù)。該技術(shù)能對化工生產(chǎn)裝置和設備可能發(fā)生的危險或措施不當行為致使繼續惡化的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)響應和保護，使生產(chǎn)裝置和設備進(jìn)入一個(gè)預定義的安全停車(chē)工況，從而使風(fēng)險降低到可以接受的最低程度，保障人員、設備和生產(chǎn)裝置的安全。包括：

    1）UW900高可靠安全主控系統。高可靠安全主控系統是專(zhuān)門(mén)為安全相關(guān)系統、或條件苛刻的任務(wù)而設計的，具有故障安全特征的計算機控制裝置。作為主控系統應用于緊急停車(chē)系統、安全儀表系統、安全聯(lián)鎖系統等。本項目通過(guò)剖析國際主流安全控制系統的體系結構、功能設計、硬件設計、軟件設計、容錯機制、技術(shù)指標；遵循IEC61508/61511標準，基于雙重化三重化模件硬件冗余技術(shù)和IEC61131編程軟件設計開(kāi)發(fā)實(shí)現具有高可靠性、高安全性特征的容錯計算機控制系統。 

    2）化工危險工藝安全控制策略?；诟呖煽堪踩骺叵到y的硬件平臺與軟件平臺，研究主要危險化工工藝生產(chǎn)裝置的安全控制策略，形成符合IEC61131-3編程語(yǔ)言國際標準與IEC61508功能安全國際標準的主要危險化工過(guò)程的安全控制算法模塊、動(dòng)態(tài)仿真調試與功能驗證軟件平臺，及其工程集成解決方案。如涉及光氣及光氣化、電解（氯堿）、氯化、硝化、合成氨、裂解（裂化）、氟化、加氫、重氮化、氧化、過(guò)氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化等化工過(guò)程的安全控制策略；通過(guò)所構建的標準化、規范化的安全控制策略庫，降低對控制設計、工程實(shí)施、日常維護的要求；保障安全控制規范的有效貫徹與實(shí)施。

    三、技術(shù)指標

    1)高可靠安全主控系統實(shí)現雙重化或三重化容錯結構設計，達到高可靠性和高可用率；系統內置所有的開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸入表決算法、輸出表決算法、輸入輸出自檢和故障報告機制，只要組態(tài)配置即可實(shí)現冗余設計；

    2)實(shí)現控制系統模件/模塊/功能電路的綜合診斷、故障隔離與在線(xiàn)修復技術(shù)；模塊在線(xiàn)安裝、在線(xiàn)調整與聯(lián)機接線(xiàn)技術(shù)；

    3)實(shí)現重點(diǎn)監管危險化工工藝的生產(chǎn)裝置的安全控制算法庫，構建符合IEC61131-3編程語(yǔ)言國際標準與IEC61508功能安全國際標準的標準化、規范化的安全控制算法模塊，并形成化工安全專(zhuān)用策略庫。

    4)實(shí)現主要危險化工工藝生產(chǎn)裝置的過(guò)程控制與安全控制的動(dòng)態(tài)仿真調試與功能驗證軟件平臺。

    5)硬件模塊與控制裝置的電磁兼容性與抗干擾性指標滿(mǎn)足國家標準GB/T2423.1-2001、GB/T2423.2-2001、GB/T17626.2-2006、GB/T17626.4-2008、GB/T17626.5-2006、GB/T17626.8-2006等標準3級的要求；

    四、技術(shù)創(chuàng )新

    1)提出并實(shí)現重點(diǎn)監管危險化工工藝的生產(chǎn)裝置的安全控制算法庫，內置國家安監總局公布的首批重點(diǎn)監管的危險化工工藝的生產(chǎn)裝置，如涉及光氣及光氣化、電解（氯堿）、氯化、硝化、合成氨、裂解（裂化）、氟化、加氫、重氮化、氧化、過(guò)氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化等化工過(guò)程的安全控制策略；通過(guò)所構建的標準化、規范化的安全控制策略庫，降低對控制設計、工程實(shí)施、日常維護的要求；保障安全控制規范的有效貫徹與實(shí)施；

    2)化工過(guò)程安全控制系統，控制規模大小差距很大；從十幾點(diǎn)、數十點(diǎn)、數百點(diǎn)、到數千點(diǎn)；但由于安全性可靠性要求，仍需要控制冗余、電源冗余、IO模件或IO模塊冗余；即有大量小規模、高可靠的控制系統或控制器需求；UW900高可靠安全主控系統采用模件端子座一體式結構設計，易于剪裁，適應十幾點(diǎn)到數千、數萬(wàn)點(diǎn)的控制需求，可以機柜安裝、也可以壁掛安裝，并支持擴展互聯(lián)；

    3)實(shí)現模擬量及數字量輸入輸出單點(diǎn)互隔、在線(xiàn)診斷、自校正免維護、在線(xiàn)逐點(diǎn)更換；不僅實(shí)現無(wú)單點(diǎn)故障失效，并首次實(shí)現點(diǎn)點(diǎn)冗余、單點(diǎn)無(wú)擾動(dòng)在線(xiàn)維護，顯著(zhù)提高平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF；適應高可靠性與高安全性要求。

    4)采用專(zhuān)用單重化、雙重化與三重化冗余底座及配套結構件，采用定制可編程邏輯陣列的實(shí)現硬件表決算法，完成在線(xiàn)診斷、在線(xiàn)維護與冗余無(wú)擾切換，自動(dòng)生成冗余組地址，配合實(shí)時(shí)數據庫與硬件配置軟件自動(dòng)完成配置同步與異常診斷；實(shí)現所有的開(kāi)關(guān)量和模擬量的輸入表決算法、輸出表決算法、輸入輸出自檢和故障報告機制，無(wú)需用戶(hù)編程，只要組態(tài)配置即可實(shí)現冗余設計。

    五、應用領(lǐng)域與使用效果

    目前中國擁有化工企業(yè)4萬(wàn)余家，站工業(yè)企業(yè)總數的68%，其中總資產(chǎn)為幾十億元人民幣的特大型化工企業(yè)集團10余家，中小型化工企業(yè)占化工企業(yè)總數的98%以上，而且其中絕大多設計危險化學(xué)品，如浙江紹興市全市就有危險化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)181家。我國多數化工企業(yè)，基本以中小型精細化工為主，生產(chǎn)力水平相對落后，生產(chǎn)過(guò)程涉及單元操作多，工藝流程長(cháng)，間歇反應多，多數化工生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位安全生產(chǎn)基礎條件仍相對薄弱，安全技術(shù)裝備水平低，安全投入不足。因此，市場(chǎng)容量十分巨大。

    化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化安全控制系統首先通過(guò)系統行業(yè)大客戶(hù)聯(lián)合攻關(guān)，配套使用，在“點(diǎn)”上突破，樹(shù)立樣板工程；同時(shí)，在應用推廣中，收集整理并提煉用戶(hù)需求，持續改進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品；隨后，在行業(yè)領(lǐng)域與區域市場(chǎng)，進(jìn)行推廣應用，擴大市場(chǎng)成果。目前，本項目產(chǎn)品已推廣應用50余套。