自动化控制在化工安全生产中的应用及优化思考

自动化控制在化工安全生产中的应用及优化思考

自第三次工业革命至今，随着人类科技的迅速发展，化工安全生产问题得到了很大提高。而在保障化工安全生产的过程中，自动化控制技术发挥出了十分重要的作用和价值。化工生产的安全风险主要来自于其作业的连续性、易燃性、易爆性、高腐蚀性以及工作条件的复杂性，而通过自动化控制技术，能够有效避免上述危险的发生。本文主要简述了自动化控制在化工安全生产中的应用，并针对其的优化问题进行了思考和分析，希望能够对促进化工安全生产带来一定助益。

自动化控制；化工生产；安全生产

化工行业是国家的重要行业，关系着一个国家的社会经济发展以及国防力量，但由于在化工生产中存在较大的安全风险，所以化工安全生产问题一直都是社会各界所广泛关注的一项问题。化工生产不但本身流程复杂，并且所使用的各类化学物品多存在易燃、易爆、易腐蚀、有毒等特性，所以整个生产控制过程都十分复杂，即使是再专业技术过硬、经验丰富的操作管理人员，也无法对一些事故做出准确预见，若想有效保障化工生产安全，还需要应用自动化控制技术。以下笔者就联系化工生产的实际情况来谈谈自动化控制在化工安全生产中的应用及优化问题。

1 过程控制系统在化工安全生产中的应用

(1)实时监测和故障诊断 在化工生产中，通过过程控制系统，可以对整个化工生产过程进行有效的实时监测和故障诊断，从而提高化工生产的可靠性，确保出现问题后能够及时发现和解决。具体来说，过程监测的主要任务有：对化工生产过程中的系统故障进行有效检测、对故障的机理进行有效诊断、对故障的幅度进行准确辨识、对故障的发生时间进行准确推断、对故障趋势进行准确预测以及对故障改善对策提出合理建议。目前，过程监测主要是通过三种方法来实现的，这三种方法分别是：基于专家知识进行过程监测、基于解析模型进行过程监测、基于数据分析进行过程监测。不过，由于在实际应用中，解析模型的涉及技术难度较高、步骤较复杂，所以目前尚未得到普遍应用。基于专家知识的方法虽然较为实用，且目前已得到了良好的发展，但仍旧存在较大的局限性。后来，相关专家在各种诊断方法的基础上，结合数据校正、过程监测及模糊专家等系统，组成了一种新的系统——化工过程监测与模糊诊断系统。其可将监测中所得的部分事实与主元分析结果一起输送至特定数据库中，通过数据库中的专家诊断模块对数据进行分析和诊断。

(2)仪表监控 仪表监控是保障化工生产安全的一个重要环节，通过仪表数据可准确认识当前生产状态，预防各种故障。目前在化工领域中，微处理器、通讯技术及各种大规模、超大规模集成电路具有着十分重要的应用，一些传统的仪表监控设备已陆续被可编程逻辑控制器、分布式控制系统等更为先进的设备系统所代替。现今常用的现场总线系统也多是在可编程逻辑控制器和分布式控制系统的基础上进行建立的。其中，可编程逻辑控制器的数据处理能力正在不断提高，分布式控制系统的功能正在不断完善。而现场总线系统则主要具有以下特点：1)核心乃总线标准，只要确定了总线协议，则各相关技术及设备都可确定；2)开放性越强，则互操作性越好；3)建立在数字智能现场装置之上，系统结构分散性较高，仅通过单个现场仪表即可实现多变量的通信，方便快捷。综合上述特点，使得该仪表监控系统的安全性得以大大提高。

2 紧急停车系统在化工安全生产中的应用

紧急停车系统的主要任务是对化工生产过程中的各关键参数及其具体工作状况进行监视，当发现偏离正常范围时即自动取代过程监控系统，进行紧急停车，以保证生产安全。一般情况下，在化工生产过程中，下列原因会引起停车：1)正常停车：因设备需要检修维护等原因而有计划、有目的地进行停车；2)局部紧急停车：因遇到设备突然损坏、电源突然故障等意外情况而需要临时停车；3)全面紧急停车：因生产过程中突然停电、停水、停汽等而发生的全面紧急停车。由于紧急停车系统直接关系着化工生产安全，所以必须要充分考虑其可靠性。通常紧急停车系统是由检测单元、逻辑单元及执行单元这三个串联所组织的，并且要遵循独立设置、中间环节最少、冗余及故障安全等四项基本原则。

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3 自动化控制在化工安全生产中应用的优化

随着科技的不断进步与发展，化工行业也应当不断引进更加先进的新技术和新工艺，从而进一步保障生产安全。例如可以安装自动化安全装置，用于自动发现生产操作中的危险隐患，并将之解除。其次可以安装自动化设备检测系统，利用无损探伤法对各类化工生产设备进行安全检测和综合分析，从而切实保障化工生产安全。再者还可以安装自动连锁报警装置，当发生安全事故时该报警装置会及时向工作人员发出报警信号，并自动控制设备停止作业。

4 结语

综上所述，由于化工生产是一项危险性较大的作业，所以必须要通过有效的自动化控制技术来确保其生产的安全性。如今自动化控制技术在化工安全生产中的应用已经十分广泛，但其仍有很大的优化空间，因此未来仍需继续加强对其的研究和探索，不断研发出更加先进的设备系统，以更加有效地保障化工生产安全。