化工自動化控制關鍵技術分析

王麗 白靖葳

摘 要：化工企業生產制造的產品大部分都具有非常強的腐蝕性，而且易燃、易爆炸。同時，在生產過程中所使用的機械設備、工藝技術也較為復雜繁瑣，生產條件十分苛刻，導致人工操作難度非常高，安全性也不能得到充分的保障。因此，在目前化工公司生產作業中，應當有效提升自動化控制水平，更好地避免生產過程中發生安全問題，提高化工公司經濟效益和社會效益。

關鍵詞：化工;自動化;控制

引言：化學工業在國民經濟體系中占據重要位置，對于我國經濟社會的發展起到了重要的推動作用。隨著科學技術的進步，化學工業不僅實現了規模的擴展，同時也提升了自身的科學技術水平，但是整體水平依舊和國外化工業存在一定的差異。在國內，一些資源和能源被浪費，資源和能源的實際利用率并不高，這難免會影響化學工業的長遠發展。所以要重點探討化工自動化控制的關鍵技術，以推動化學工業的可持續發展。

一、自動化控制概述

化工企業實際生產過程中利用自動化控制技術，能夠對整個生產環節進行精準的控制，充分利用自動化控制技術，通過對算法進行有效的控制，來調節理論和技術之間的關系，針對各個加工環節進行自動化流程化的管理，同時還能夠針對化工生產中的流量、溫度、壓力等相關參數進行精準的調節，保證整個生產環節真正實現自動化管理，從而減少從業人員現場操作時間，真正實現機械化換人自動化減人的目的。當前，在化工生產過程中，使用自動化控制技術已經能夠對壓力、溫度等重要的生產參數進行準確的控制，真正實現自動化管理的目的。對于大部分的化工產品來說，其原輔材料都具備易燃、易爆、有毒、腐蝕等特點，很容易形成安全隱患，在生產過程中危險有害因素種類較多也是化工企業生產中所面臨的最為關鍵的因素。所以，企業應更加重視化工安全生產管理工作，保證化工生產的有序進行，充分發揮自動化控制技術的應用優勢，通過對整個化工生產過程進行全面的管控，保證整個生產流程的安全性，促使化工企業的穩定發展。隨著科學技術水平的不斷提升，自動化控制技術已經成為一種非常常見的技術手段，而且在化工生產環節具備十分重要的意義，能夠有效控制生產過程中出現的安全隱患，從而對生產過程中的溫度、濕度進行有效的調節、監控，一旦發現生產流程出現異常狀況，還能夠采取有效的應對措施，最大程度地降低意外事故帶來的影響。

二、化工自動化控制的關鍵技術

1.預測控制

PID控制涵蓋定值、隨動以及程序等類型不同的傳統控制，不過核心機制統一，要通過儀表監測參數指示值和測量值的區別，然后通過負反饋控制系統來加以調整，讓測量值和指示值能夠保持相互一致。PID控制對應的時間精度要求不高，能發揮更大的作用，然而現代化工產品正逐漸朝著高效化、精密化發展，PID控制存在時間上的滯后性，不能適應產品生產需要。在這一情況下預測控制出現了，基于PID控制進行模型算法的預測，系統在一次負反饋校正之后就可以利用算法進行下一次指示值的自動預估，接下來利用反饋系統把測量值直接調整為預估值水平。最后結合指示值進行預估值的調控，因為指示值與預估值屬于相對接近關系，調整速度極大高于PID控制。基于不斷的積累提升預測模型算法精度，最終提升系統的整體效率。

2.計算機綜合控制

計算機綜合控制系統又被稱作集成控制系統。在此項技術廣泛運用于化工行業之前，有關技術人員已經在具體的生產作業中運用了各種類型的計算機技術，為生產期間的各個環節提供輔助作用。這些計算機技術在不同流程中都起到了關鍵作用，為生產作業的安全性以及效率的提升提供了較大幫助。但是，這些計算機計算只是針對生產工藝中不同環節的實際生產項目，盡管可以適當減少人力資源的使用量，提升生產作業效率，但從整體層面來看，其并沒有構成一個完整的計算機輔助系統，對提高計算機輔助技術在化工生產作業流程中的運用效果上存在一定的限制性。

3.安全聯鎖

要想保證化工生產的安全穩定運行，盡量減少由于過程控制失誤引發的意外事故，降低重特大事故發生的概率，就應該針對化工生產過程中有可能引發人身事故和財產損失的裝置、設備和設施等，設置獨立的安全連鎖系統。所謂的安全連鎖系統就是指化工生產過程中從事故入手，對整個生產流程進行停止作業以及正常運行的工作系統。在實際生產過程中，利用安全連鎖系統能夠確保各個裝置的正常運行，并且對其進行在線檢測，一旦發現運行參數超過了極限值或者生產環節存在威脅性，這一裝置就會立即執行邏輯程序，迅速發出信號，從而對整個生產環節進行連鎖保護，并且將與生產過程相關的各種設備處于臨時狀態，防止對設備產生損壞或者造成人員傷亡。對于整個生產流程來說，安全連鎖系統是獨立的，同時也是保證化工企業本質安全的關鍵環節，是整個化工生產環節安全性的最后一道保障。一旦設備運行過程中出現異常狀況，就能夠根據系統的實際要求，在許可時間內將設備轉移到安全的狀態，同時又能夠控制系統本身在出現一個或者多個問題的時候，防止生產裝置誤停車引發的不必要資源浪費。

三、結語

化工安全工作不同于普通的安全管理工作，如果在自動化控制方面存在漏洞，就可能引發嚴重的安全事故。化工行業作為國民經濟的重要支柱產業，隨著社會經濟的持續發展，對其產量需求也在逐漸提高。所以，更需要注重其安全控制工作，以保證生產作業的安全、穩定進行。化工企業憑借自動控制技術的運用，可以有效減少生產設備運作的失誤率，進而預防風險事故的發生。目前，化工自動化控制技術還需要進一步加以改良與革新，以便更好地滿足化工行業的發展需求，實現安全生產目標。

參考文獻：

[1]李乃樹.自動化在化工機械制造中的應用與發展趨勢[J].云南化工，2020，47（10）：6-8+14.

[2]苗玉偉.化工儀表自動化設備的預防性維護[J].化工管理，2020（28）：141-142.

[3].天華化工機械及自動化研究設計院有限公司[J].石油化工，2020，49（09）：925.