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    一、項目概述

    化工生產過程自動化安全控制系統是對化工生產裝置可能發生的危險進行快速響應和聯鎖保護的自動化儀表控制系統，其作用是保障企業的安全生產，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發與仿真驗證平臺。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，具有高可靠性高安全性特征的容錯控制裝置；化工安全控制開發與仿真驗證平臺，構建安全控制專用算法模塊或算法模板，實現危險化工工藝的安全控制策略開發、動態仿真調試與功能驗證

    二、主要功能

    自動化安全控制技術是對生產裝置可能發生的危險進行響應和保護的自動化控制技術。該技術能對化工生產裝置和設備可能發生的危險或措施不當行為致使繼續惡化的狀態進行及時響應和保護，使生產裝置和設備進入一個預定義的安全停車工況，從而使風險降低到可以接受的最低程度，保障人員、設備和生產裝置的安全。包括：

    1）UW900高可靠安全主控系統。高可靠安全主控系統是專門為安全相關系統、或條件苛刻的任務而設計的，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系統、安全儀表系統、安全聯鎖系統等。本項目通過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、技術指標；遵循IEC61508/61511標準，基于雙重化三重化模件硬件冗余技術和IEC61131編程軟件設計開發實現具有高可靠性、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。基于高可靠安全主控系統的硬件平臺與軟件平臺，研究主要危險化工工藝生產裝置的安全控制策略，形成符合IEC61131-3編程語言國際標準與IEC61508功能安全國際標準的主要危險化工過程的安全控制算法模塊、動態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、過氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化等化工過程的安全控制策略；通過所構建的標準化、規范化的安全控制策略庫，降低對控制設計、工程實施、日常維護的要求；保障安全控制規范的有效貫徹與實施。

    三、技術指標

    1)高可靠安全主控系統實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；系統內置所有的開關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，只要組態配置即可實現冗余設計；

    2)實現控制系統模件/模塊/功能電路的綜合診斷、故障隔離與在線修復技術；模塊在線安裝、在線調整與聯機接線技術；

    3)實現重點監管危險化工工藝的生產裝置的安全控制算法庫，構建符合IEC61131-3編程語言國際標準與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，并形成化工安全專用策略庫。

    4)實現主要危險化工工藝生產裝置的過程控制與安全控制的動態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、技術創新

    1)提出并實現重點監管危險化工工藝的生產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監管的危險化工工藝的生產裝置，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、過氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化等化工過程的安全控制策略；通過所構建的標準化、規范化的安全控制策略庫，降低對控制設計、工程實施、日常維護的要求；保障安全控制規范的有效貫徹與實施；

    2)化工過程安全控制系統，控制規模大小差距很大；從十幾點、數十點、數百點、到數千點；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，適應十幾點到數千、數萬點的控制需求，可以機柜安裝、也可以壁掛安裝，并支持擴展互聯；

    3)實現模擬量及數字量輸入輸出單點互隔、在線診斷、自校正免維護、在線逐點更換；不僅實現無單點故障失效，并首次實現點點冗余、單點無擾動在線維護，顯著提高平均無故障工作時間MTBF；適應高可靠性與高安全性要求。

    4)采用專用單重化、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現硬件表決算法，完成在線診斷、在線維護與冗余無擾切換，自動生成冗余組地址，配合實時數據庫與硬件配置軟件自動完成配置同步與異常診斷；實現所有的開關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，無需用戶編程，只要組態配置即可實現冗余設計。

    五、應用領域與使用效果

    目前中國擁有化工企業4萬余家，站工業企業總數的68%，其中總資產為幾十億元人民幣的特大型化工企業集團10余家，中小型化工企業占化工企業總數的98%以上，而且其中絕大多設計危險化學品，如浙江紹興市全市就有危險化學品生產企業181家。我國多數化工企業，基本以中小型精細化工為主，生產力水平相對落后，生產過程涉及單元操作多，工藝流程長，間歇反應多，多數化工生產經營單位安全生產基礎條件仍相對薄弱，安全技術裝備水平低，安全投入不足。因此，市場容量十分巨大。

    化工生產過程自動化安全控制系統首先通過系統行業大客戶聯合攻關，配套使用，在“點”上突破，樹立樣板工程；同時，在應用推廣中，收集整理并提煉用戶需求，持續改進相關產品；隨后，在行業領域與區域市場，進行推廣應用，擴大市場成果。目前，本項目產品已推廣應用50余套。