化工自動控制系統應用問題及對策探究

朱小平，蔡小峰，吳海燕

（江蘇安泰安全技術有限公司，江蘇 南通 226007）

1 引言

現代計算機技術、網絡技術等不斷發展和進步，化工自動化控制系統的應用在化工行業中將會越來越廣泛，并取得更快、更好的發展進步，而且會得到更大的重視。在未來的應用過程中，陳舊且不能適應現代化市場步伐的設備將被淘汰，所以應緊跟化工生產發展的需要，更新完善高新設備，滿足化工自動控制系統運行的具體需求。化工生產設備自動化是指一些自動化裝置，可以直接代替人的部分勞動，使化工生產在一定程度上自動進行[1]。化工企業為保證自動化技術的操作目標，應加強操作人員的培訓。同時，對網絡安全也應重視和保護，跟隨互聯網的不斷發展，建立完善的安全系統，以保證企業自動化控制系統不被侵害。在化工企業生產中，應定期檢測自動化控制系統，合理管控設備，這是保證系統高效穩定運行的基礎，從而保證化工生產產品的質量和工作效率，促進行業的發展[2]。

2 自動控制系統概述及其未來發展

2.1 自動控制系統概述

自動控制系統是實現生產過程或其他過程自動化的主要方式，簡稱自控系統。自控系統是在沒有人直接參與的情況下，按照預定程序進行的控制系統。自動控制系統按控制原理分為開環控制系統和閉環控制系統；按給定信號分為恒值控制系統、隨動控制系統以及程序控制系統。控制器、被控對象、執行機構、變送器是自動控制系統的四個主要環節[3]。目前，化工自動控制系統已廣泛應用于各個領域。化工企業生產過程中遇到各種各樣的物理變量，如溫度、厚度、流量、速度、位置等，都有相對應的控制系統來進行調控。

隨著控制技術的發展，自動控制系統的應用領域在不斷擴大，不只在化工企業中運用，還涉及醫學和經濟等領域。化工行業在生產和管理中逐漸實現了自動化，如以前化工企業反應爐內溫度的調控必須通過手工進行，這樣對工人來說工作環境是艱苦的，而且爐內的溫度不容易控制，化工自動化控制系統的出現很好地解決了這個問題。化工自動控制系統可將爐內溫度精確地控制在0.5℃的偏差范圍內，還能檢測控制整個工藝過程。

2.2 自動控制系統的未來發展

隨著科技的發展，自動控制系統也實現了新的發展與突破。自動控制系統是人工智能與控制理論的完美結合。自動化控制系統下的智能化儀表性能將更加完善，與以前的儀表相比，具備精準化、數字化等優勢。目前，常規儀表已慢慢被淘汰，人們更多選擇的是智能化儀表。智能化儀表內部小型的計算機是其優勢所在，在系統內，其可以更簡便地控制多個原件的工藝流程，解決了之前使用接線式繼電器完成工藝后重新布線的弊端。

分散型控制系統是自動化控制系統的另一個優勢。此系統運用內部軟硬件控制語言，實現控制系統內部各部分的功能，其可以稱為一個微處理器網絡系統。

化工自動控制系統的智能化與可操作性的優勢，使其在化工企業領域中得到更加廣泛和深入的應用，自動系統在化工生產中的應用使得整個生產流程更加優化。隨著智能儀表的普及，其功能要更加完善，并且具有小型化以及數字化等優勢，市場前景也更加廣闊。

3 化工自動控制系統應用存在的問題及對策

在化工企業中，通過此系統對生產工藝進行檢測與控制。溫度控制是化工生產工藝中需要檢測的內容之一，傳統的檢測主要依靠人工的方法，在檢測模式上存在很大弊端。而化工自動控制系統的出現使得這一弊端得以解決，自動控制系統提高了溫度檢測與控制的準確性，能準確地反映出溫度數值。如擠出吹塑成型機設備，其在化工企業生產中采用的是高精度熱電偶模塊，以此來保證加工溫度的穩定性，而實現該設備溫度穩定的關鍵是依靠編程軟件，編程軟件可實現對加工溫度的有效管控。但在實際的生產應用中，化工自動控制系統的應用還存在一些問題，以下就自動系統應用中存在的問題及對策進行闡述。

3.1 沖程泵出口流量測量表

在化工企業生產過程中，需要對某一特定原料的微量進行測量，測量的過程多需要用到測量表來保證此原料配送的質量。經過實踐，一般將測量表分為單頭沖泵和雙頭沖泵，而自動控制系統的深入應用，使化工企業在生產中實現了自動進行數據監測，帶來了便利性。

但我們如果在應用系統時未能選擇相應測量表型號，就會導致出現測量出的數值不準確，如分散劑沖程泵在橡膠裝置的使用，其轉子流量計測得的數據可能會不準確，而且其傳動部件還容易出現損壞，我們通常檢查出的原因是：因為轉子流量計的型號不對而造成測量的不準確。化工生產操作人員都知道轉子流量計是根據浮子飄動產生的流量信號進行數值測量的，也是由此決定的，這樣會導致因為微量元素質量等因素的影響，引起測量所得數值的不準確，這就需要將轉子流量計改為質量流量計，形成測量中的一個介質緩沖器，從而保證測量數據的準確性及精準度。

3.2 溫度監測熱電偶布線環節

化工企業生產中，生產工藝中溫度檢測常用的溫度檢測元件是熱電偶和熱電阻，而安全柵機柜、端子柜等是主要的檢視工具。

經實際生產調查，自動控制系統中的任何一個元件出現故障，檢測數值的質量都會受到影響。如DCS系統，如果直接接受來自熱電偶元件傳送的信號，雖然還要經過冷端補償才會進入端子柜中，而端子柜與數據采集器之間用的是普通信號線，這導致的最終結果是出現一定的溫度差，從而檢測數值的質量。所以對熱電偶布線環節采用補償導線連接，才能保證得出數值的準確度，并意識到生產工藝中的溫度檢測環節的重要性。

3.3 差壓計量儀表溫差補償

差壓計量儀表是重要的檢測設備之一，在化工領域中發揮重要作用。而其對數值的檢測必須在平穩的狀態下進行，才能保證數值檢測的質量。在實際生產需要中，檢測到的溫度、壓力隨加工工藝的不斷變化而變化，最終所測得的數值不準確。如何解決這個問題？首先是對自動控制系統性能的完善，保證該系統應用中的穩定性。其次，解決該問題的關鍵是合理檢測點的設計，檢測數值的準確性通過對不同區域的檢測來實現。最后通過自動控制系統運算，對相應的數據進行分析，保證測量偏差的準確性。

3.4 溫度檢測套管的安裝

化工企業中攪拌設備的壽命與溫度檢測套管密切相關，而保障化工安全生產的關鍵是對攪拌設備溫度的檢測。如果攪拌設備套管安裝質量差，就會導致自動控制系統得出的數值存在誤差。而攪拌設備攪拌介質時，會產生出相應的動力，這種動力會對溫度檢測套管造成影響，嚴重時會引起斷裂，在生產中如果沒能及時發現這個問題會導致安全事故的發生。

為有效解決溫度檢測套管發生斷裂的問題，在對其進行安裝時，應加裝保護套筒，由保護套筒頂端形成的反作用力與設備攪拌中的動力相互抵消，從根本上解決套管的斷裂問題，消除安全隱患，避免重大安全事故的發生。

4 結語

總而言之，在化工生產中，自動控制系統的廣泛應用極大地提高了生產的效率和質量。但是就目前結合自動化控制系統應用中存在的問題，作為化工企業應做到及時改進，加大對此領域的研究開發，保證化工生產安全有序的進行，保障企業的可持續發展。