三、自动化系统更注重功能和信息安全
安全生产越来越引起人们的关注,人的生命高于一切,已成为衡量现代工业的重要指标,对于安全事故多发的我国,意义更为重要。自动化控制系统主要考虑的安全有:电气安全、防爆安全、信息安全和功能安全。信息安全是指由于信息泄密、黑客入侵等系统的安全性;功能安全是指控制系统所执行的安全功能失效引起的可能危险。目前已相继出台的国际标准有IEC61508-电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全标准,IEC61511是关于过程工业领域安全仪表系统的功能安全标准,一般以整体安全等级SIL来评估风险程度,共有4级,安全等级SIL越高,风险就越低。
水泥行业已大多采用新型水泥干法工艺,它是连续性很强的工艺过程,并已实现了计算机系统的顺序和连锁控制,笔者认为新型干法工艺其安全等级是较高的。要进一步提高整体安全等级必须增强故障诊断环节;人机操作界面要便于故障的监测;对生产规模越大的生产线,如日产万吨熟料的生产线系统配置要提高冗余度,另外信息安全也必须高度关注,要特别增强煤磨车间的防爆安全等级,对于设置低温余热发电的企业,整体安全等级SIL要高于一般企业。
在自动化领域内纷纷出台了相应的标准产品,如Siemens的故障安全容错S7F/FH系统,Rockwell的GruardPLC等,有的公司则配置专用的安全模块和相应的组态软件,并由被动的维护、诊断发展到预防性安全措施,与此相适应还出台了许多安全协议,如PROFIsafe、CIPsafety等。
四、控制系统由集中向分散化发展
智能化分布式I/O是将某一部分I/O组成一个有自治能力的节点,其本身带有处理器,独立完成某一部分的控制。由于组合在一个框架内,它可直接安装在现场,甚至空间十分有限的地方,但它同时又可链接到中央计算机,从而将控制系统从传统的三层结构简化为二层结构。许多有名的PLC厂商大都推出了分布式I/O,如Siemens的ET200系列,Rockwell的FlexAr-morI/O,Wago的WAGO-SPEEDWAY767等高速智能I/O.智能化分布式I/O将使水泥生产线的系统配置可更趋扁平化,原设置的远程I/O场合,如矿山、预配料站等可用智能化分布式I/O替代,以节省I/O安装电缆和控制系统整体的开销。
五、无线通讯技术进一步渗透控制领域
无线通讯技术作为有线控制系统的补充,正方兴未艾地用于工业自动化系统中,也是工业自动化产品的一个新增长点,运行于2.4GHz1SM波段的跳频扩频(FHSS)无线传输技术具有优良的抗干扰性和高可靠性,无线局域网和无线网状网络扩大了无线传输的覆盖范围。无线通讯的数据安全性是人们所关心的,但可以通过加安全密码和加密密码等一系列措施来确保数据的安全传输。据悉HART基金会将在近期推出HART无线通讯新协议。
在水泥行业,有的大集团局部辅助流程采用了无线技术,如冀东水泥集团在循环水泵站已采用了无线控制,浙江有些水泥厂采用无线控制装卸散装水泥船等,考虑到有些水泥厂占有的物理空间很大,有些工艺测量的位置难于安装,而有些工艺测量点环境十分恶劣,用传统的硬连线安装器件成本又过高,如果改用无线通讯能够节约能源,减少配线和维护费用。