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《工业互联网+危化安全生产自动化过程控制优化系统建设应用指南》解读

政策文号：应急管理部〔2021〕3号
政策生效日期：2021-03-15
解读时间：2024-05-30
约 7,200 字
阅读时长：15分钟
856 次浏览
解读专家：过程控制专家
政策文号：应急管理部〔2021〕3号
政策生效日期：2021-03-15
解读时间：2024-05-30
约 7,200 字
阅读时长：15分钟
856 次浏览
解读专家：过程控制专家
工业互联网
APC系统
过程控制
自动化
技术指南

政策核心要点

过程稳定性关键参数波动≤±2%
能耗降低3-8%，提升经济效益
产品合格率提升至99.5%以上
关键操作自动化率≥90%
支持主流DCS系统集成

一、政策背景

政策发布信息

发布机关：应急管理部

发布时间：2021年3月

政策文号：应急管理部〔2021〕3号

生效日期：2021-03-15

《"工业互联网+危化安全生产"自动化过程控制优化系统建设应用指南(试行)》是应急管理部印发的五项重要技术指南之一， 专门针对危化企业自动化过程控制优化（APC）系统建设提供技术规范。该指南响应了《"工业互联网+危化安全生产"试点建设方案》中关于提升企业本质安全水平的要求。

传统的化工生产过程控制往往依赖操作员的经验和手动调节，存在控制精度不高、能耗较大、产品质量波动等问题。 随着工业4.0和智能制造的发展，自动化过程控制优化技术已成为化工企业提升安全性、经济性和环保性的重要手段。

该指南的发布标志着我国危化行业向智能化、自动化控制方向迈进的重要里程碑。APC系统不仅能够提高生产效率和产品质量， 更重要的是能够减少人为操作失误，提升生产过程的安全稳定性，这对于危化行业的本质安全具有重要意义。

二、核心内容解析

2.1 APC系统建设目标

优化目标具体要求量化指标预期效果
过程稳定性减少工艺参数波动关键参数波动≤±2%提高产品质量稳定性
能耗优化降低单位产品能耗能耗降低3-8%提升经济效益
产品质量提高产品合格率合格率提升至99.5%以上减少次品损失
安全性提升减少人工操作风险关键操作自动化率≥90%降低安全事故风险
环保效益减少废料和排放废料减少5-10%符合环保要求

2.2 系统架构设计

数据采集层

  • • 实时采集工艺参数、设备状态、质量指标
  • • 支持多种传感器和仪表接入
  • • 数据预处理和质量检查

模型计算层

  • • 工艺机理模型
  • • 数据驱动模型
  • • 混合建模技术

控制优化层

  • • 多变量预测控制（MPC）
  • • 实时优化（RTO）
  • • 先进过程控制策略

人机交互层

  • • 操作员界面
  • • 工程师组态工具
  • • 管理报告系统

三、技术要求梳理

3.1 系统集成技术

DCS系统集成

  • • 数据接口：支持OPC DA/UA、Modbus、Ethernet/IP等标准协议
  • • 控制逻辑：与DCS控制逻辑无缝集成，支持手动/自动切换
  • • 安全机制：设置安全联锁，确保APC系统故障时的安全退出

3.2 建模技术要求

建模方法适用场景技术特点应用效果
第一性原理反应动力学建模基于物理化学原理模型可解释性强
经验模型设备性能建模基于工程经验开发周期短
混合建模复杂过程建模机理+数据驱动精度高、适应性强

四、润吧云产品对应

4.1 产品技术优势

润吧云自动化过程控制优化系统严格按照指南要求开发，具备以下技术特色：

技术模块润吧云方案技术亮点应用效果
MPC控制多变量预测控制器自主研发控制算法显著提升控制精度
RTO优化实时优化引擎AI优化算法有效提升经济效益
软测量智能软测量模块深度学习技术预测精度高

4.2 产品核心竞争力

1. 自主可控

核心算法完全自主研发，不依赖国外技术

2. 行业专业

13年化工行业深耕，深度理解工艺特点

3. 技术先进

采用最新AI技术，持续技术创新

4. 服务完善

提供从咨询到实施的全流程服务

五、实施建议

5.1 项目实施策略

分步实施原则

  1. 试点先行：选择关键装置进行试点应用
  2. 逐步推广：在试点成功基础上逐步扩展
  3. 持续优化：建立长期优化改进机制
  4. 效果评估：定期评估系统运行效果

5.2 关键成功因素

成功因素具体要求实施建议
领导支持企业高层重视和资源投入建立项目领导小组
团队协作多部门协同配合建立跨部门工作团队
技术基础具备基础自动化条件完善DCS系统和仪表

注意事项

  • • 确保APC系统建设不影响生产安全
  • • 采用渐进式实施，避免激进的改革
  • • 确保基础数据的准确性和完整性
  • • 重视操作人员的培训和接受度
  • • 建立完善的维护和技术支持体系
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