化工自動化控制技術的應用與發展

胡軼哲

（烏海職業技術學院，內蒙古烏海 016000）

隨著科學技術應用的不斷發展，將化工行業與科學技術結合在一起勢在必行，也是未來發展的必然走向。如此一來可以讓化工行業的自動化程度得以有效提升。首先要確保企業的高速發展，在此基礎之上將先進的自動化控制技術應用到其中，讓其與充滿動態變化的市場相互適應。

1 自動化控制技術介紹

自動化控制技術核心內容可以分為三個部分：首先是集中監測技術，這項技術應用在比較簡單的設備上，所以在安裝和維護方面相對而言比較簡單容易，并且在實際的操作過程中具有便捷性。通常情況下只有一個處理器在集中監測系統內部，如此設計會影響處理器的運行效率。其次是檢測現場總線的技術，其主要作用是通過高效結合信息化技術與化工生產現場總線技術，靈活調控化工生產中的電氣系統。最后是遠程檢測技術，該技術是利用傳感器、攝像頭等設備實時監測化工裝置的運行狀態，并利用已經收納的運行數據信息對化工裝置的狀態展開科學有效分析，及時處理突發狀況以及一些問題，控制效率大幅提升。

2 化工生產的特點

隨著不斷提高的社會經濟水平，人們對于化工產品的需求也在與日俱增，提高生產效率對促進行業的發展產生了舉足輕重的影響。而以人工控制為主體的傳統控制方法框架下，化工生產的效率不高，無法滿足市場需求，因此必須引入自動化控制技術來有效控制實際的生產環節。

在實際的化工生產過程中蘊含著較大的風險因素。由于化學工業中存在很多有毒性的生產原料以及產品，在沒有做好相應防護措施情況下，生產人員直接接觸化工用品就會嚴重傷害身體健康。

如果生產設備的儀器參數沒有進行有效調試和檢測，就會導致儀器在實際的使用過程中隨著時間的推移不斷老化，進而引發各種故障的發生導致各類問題，嚴重情況下可能會導致化工原料的泄漏。如此一來，實時監控自動化控制技術勢在必行，能夠有效降低事故的發生風險。

3 化工生產中自動化控制的應用

3.1 緊急停車系統自動化控制

通過配備緊急停車系統到化工生產設備中，主要作用就是一旦發生突發狀況對化工產品的生產流程及時終止。讓安全事故的風險得以有效降低。避免造成損失和安全事故。盡最大的可能來壓制降低事故的負面影響。由于傳統的人工停車方式具有反應速度緩慢的缺陷，與此同時同樣會因各種人為因素造成一系列的問題發生。如此一來利用自動化控制系統來控制緊急停車系統能夠有效增強停車效果，對其產生了舉足輕重的積極的影響，同樣也是提高停車效果的首要方式。

（1）通過遠程監測技術來科學合理地監控生產的整個流程，當事故發生后方便快速對其進行有效處理。

（2）結合并借助總線系統，讓設備以及生產場地周圍布置自動控制裝置，避免人為操作可能出現的問題，提高緊急停車效率。

3.2 生產設備儀表自動化監測

化工生產裝置具有體積大，零件多的特征。通過借助于設備上各種類型的儀表來深入了解它的運行狀況。分析并記錄儀表上顯示的數據信息從而判斷它的運行狀態，促進了讓化工生產活動能夠平穩長遠發展。而利用自動化控制技術中的集中監測系統以及強大的數據庫技術，能夠構建起一套完整的化工生產知識庫。在實際的生產過程中一旦出現了問題，就可以及時通過自動生成的故障報告向上級反饋，從而通過相關的知識庫進行專業解決。結合遠程檢測設備與集中監控技術可以大幅降低檢測人員的勞動強度，有效促進了儀表監控的效率。

3.3 設備安全監測自動化控制

通過研究分析化工生產事故可以得出結論，導致發生施工安全事故有人為因素，最主要的還是設備自身的缺陷所導致的。為了能夠有效確保生產的安全性問題，就需要嚴格管控設備的缺陷問題。

（1）利用自動化技術實時監控設備的實際工作狀態，在發生問題以前做好相關的預防工作達到一個未雨綢繆的作用，避免將問題擴大。如果要想很好地完成這項工作，利用傳統的狀態綜合分析和無損探傷這些技術來系統全面地分析設備，通過這種方式來檢測出設備中存在的一些問題。

（2）傳統的技術當中存在一定的缺陷與弊端，最明顯的缺陷就是這些技術只能在設備已經出現的故障和問題進時行檢測，無法精準探測設備的老化現象。為了能夠有效解決這類問題，可以通過將自動化技術應用到其中來完成檢測。通過對于儀器以及運行參數的實時檢錄并且與知識庫中的數據模型進行對比，以此來對設備的老化情況展開有效診斷，確保維護工作的及時性以及準確性。

3.4 監測模型分析技術

在實際的化工生產環節中，監控模型在整個生產環節中發揮著舉足輕重的作用，在實際的操作過程中，利用監測模型對其進行有效分析，將數據及其他各種信息呈現出來，相關的工作人員可以充分有效把握化工生產過程中的具體真實情況。

（1）對于實際的生產環節中所發生的各種故障問題，根據所呈現出來的有效信息對其進行合理分析和準確判斷，其中的故障問題及時排查處理，保障化工生產的安全性和有效性。

（2）通過創建監測模型的方式，可以有效掌握和了解在實際的化工生產環節中的所有內容，提升了生產過程的安全性和有效性。將生產過程中的各個細致環節展開深入科學的分析，相關的技術人員通過分析數據及時對設備中的一切安全因素進行排查和剔除。對生產環節中的存儲器的質量及其是否具有安全性就可以展開有效排查。

3.5 先進控制技術

（1）先進控制 APC 是一類控制技術的統稱，與普通的單回路控制相比差異十分明顯，對比PID 控制效果更佳。先進控制有著極強的時代特征，同時具有廣闊的發展前景，還沒有對其進行嚴格精準的定義。即便如此，線控控制承擔著對應的自身的責任與義務，在無法實現控制目標以及無法高效率地控制繁雜工業過程時，通常采用線控控制。

（2）常見的先進的控制技術，為多變量預估控制技術。它和普通控制不同點在于多變量控制以及相對偏低的數學模型精準程度需求。這項技術主要是利用反應器相似的被控目標達到控制相應的多變量，而不是通過簡單的單回路的方式進行有效控制，變量不僅限制在流量、液位、溫度以及壓力等方面，而是利用產品具有哪些屬性和設備負荷來有效提升設備的穩定性。

（3）利用創設優質的環境讓生產的效率得以提高，進而大幅提升了經濟效益。實際的化工生產環節極其復雜多變，通過引入預估控制技術對于數學模型的精準程度沒有較高的需求。

4 化工自動化控制技術的未來發展

4.1 集成自動化系統

集成自動化的系統很大程度上促進了全球大型化工企業的制造與發展，為了更好地對全球范圍內的激烈競爭進行有效應對，化工企業應該對創設信息化的模式產生高度重視。

（1）在未來的自動化技術發展的趨勢中，利用系統集成的方式實現整體性的集中操縱、調控以及管理等。

（2）目前來看規模比較大的石化公司在實際的生產過程中，由于大規模的設備并且實施的是同步運行方式，其中達到幾萬點的控制規模。若想實現整個工廠控制系統間的集成，需要嚴格要求自動化系統的集成。伴隨計算機技術、互聯網技術等在自動化系統當中的應用與滲透，化工行業自動化未來主要發展趨勢必然是集成化，大規模化的系統。

4.2 管理自動化

企業未來的發展方向必須遵從化工企業的實際有效的管理內容、方向、屬性以及模型各種對應的原因，不斷地對管理思想進行創新，不斷投奔于自學習、自適應，科學使用專家系統，應用系統工程方式進行創建，科學有效地對人類的決策過程進行有效合理的模仿，不斷推動信息化系統在化工行業加工與管理過程中的運用。

4.3 設施的更新換代

就儀表角度而言，液動與電動將會成為未來發展的必然走向，最終走向自動化。從加工設備角度來看，尤其是美國微軟所開發的操作系統廣泛應用在我國化工行業當中，未來的發展趨勢與走向會朝著美國的化工行業的形式發展。

（1）我國的化工公司必然會逐漸將 CIPS 與 DCS 系統的管理層、調度層以及決策層三者間無縫銜接的技術手段充分運用。同時在化工自動化控制技術的應用方面來看，有必要針對性地創新現有控制技術，與此同時還要創設不同的控制平臺，最終實現數據共享，真正實現管控一體化。

（2）在未來發展走向中，化工企業將會不斷創新與改革自己的硬件設備，從而達到全方位、全過程、全時間地運用化工自動化控制技術，促進化工企業更加平穩長遠地發展，讓化工企業在激烈的市場競爭中找到自己的立足之地。

5 結束語

伴隨著社會經濟水平不斷提升，造就了科學技術的高速發展，化工自動化技術勢必會隨著時代的步伐不斷發展壯大，如此一來，相關的工作人員需要不斷加深對技術的更新與實踐，杜絕故步自封，不應該停留在傳統的技術理念當中，應該汲取國內外先進的技術理念，勇于創新，敢于探索，不斷完善與優化自動化技術，從而推動化工行業平穩科學地發展，帶來更多的經濟效益和社會價值。