自动化控制在化工生产的应用

自动化控制在化工生产的应用

自动化控制在化工生产的应用

当前，自动化控制已经随着社会的发展被应用于化工生产的各个领域。不论是在办公室内还是在工厂中，自动化控制技术都给予了我们便捷的生活和生产条件，特别是在化工生产领域，自动化控制技术更是发挥着不可或缺的重要作用。

关键词：化工生产；自动控制

随着现代科技的不断进步，自动化的生产在实际的实践过程中应用非常广泛。在化工生产过程中越来越需要更多的实现自动化的操作，从而在一部分的操作上取代了人工的直接操作。在现在全球经济化的时代背景下，化工产业是现在构成客观经济价值的重要组成部分之一，从根本上影响到了我国的国民经济的发展，从化工生产过程中我们可以发现，化工反应发生的工作环境往往是在一个封闭的容器和设备之中，而且就算有危险发生的时候也会持续的运行。在进行化工生产的时候有一些化学的固态介质对人体会产生非常不利的影响，所以为了凸显以人为本，进行高效、连续的科学生产，我们必须清楚各项工艺参数的标准在某一个范围更加适合，而且能够在生产中达到自动化生产，减少人为的手工操作，使自动化生产通过自动化仪表的控制，达到自动化生产的目的。

一、自动化控制技术在化工生产中的应用概述

1 化工自动化控制技术的概述

所谓化工自动化控制指的就是在化工生产的管理当中，主要是以化工过程作为主要的控制对象，并且以应用自动化的控制技术作为重要的手段，同时也应用了较为独特的控制算法以及控制方案，从而做到控制理论以及控制技术时间相互协调，进行原料加工再到产出成品的过程当中归纳于自动化控制系统当中，并且在整个化工生产的过程中对温度、流量、压力以及液位等的模拟量进行自动化控制。

应用化工自动化的控制生产这不仅仅只需要具有较高的技术服务品质，同时也要求必须要具有整套的控制系统，如果要实现自动化控制就必须要做到以下几个方面的要求：1）要尽量应用较为先进的技术系统以及自动化设备，同时要对温度、流量、压力以及液位等过程参数能够达到有效的控制。2）在生产的过程当中必须要制定出合理适当的实施方案和控制平台。3）操作人员必须要具备较高素质，并且要进行科学的管理和操作化系统。

一般控制与自动化控制的重要区别主要反应在几方面：1）在生产的过程当中，必须要把不同的工艺衡算要达到的平衡状态看成为稳态，在生产过程中达到要求的稳态时，但出现了干扰的情况，其控制变量则会发生偏离，但是在控制的作用下再回到当时的稳态，可以把受到干扰以后的偏离稳态又重新回到原先稳态的过程，这个过程则被称为动态过程。2）由于化工自动化的控制发展和产生的效果是与信息回馈有着必然的联系。一般在自动化的控制系统当中，如果控制器进行了必要的实施后，一旦可以把预料中的控制信息送回到控制器，再比较信息数据，才能决定后续的校正处理方案。把控制预期的效果信息重新传送回控制器的整个过程则可以称作是反馈。而提高加强控制质量的一个重要条件就是反馈，它可以通过改变信息的不同形式，规律以及大小，从而对生产质量的控制产生不同的影响。

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二、化工自动化控制技术的应用

在化工生产过程中，通过对化工生产过程的检测以及故障的及时诊断，实现化工的安全生产，这项技术不仅可以保护化工生产的装备，而且提高了化工生产过程中运行的可靠系数和安全系数，是化工安全生产的有效保护措施。

1.实时监测与故障诊断系统

过程监测主要分为基于解析模型的过程监测、基于专家知识的过程监测和基于数据分析的过程监测三种方法，由于基于解析模型的过程检测方法在实际运用中难度很大，本文主要介绍另外两种过程监测方法。基于专家知识的过程检测在实际运用中取得较好的效果，该系统将监测过程中通过分析处理获得的一些事实与PCA的分析结果同时输送到指定的数据库，继而自动激活专家诊断模式，对于所有提交的数据进行诊断处理，诊断模块根据化工生产的特点，将所有知识分为设备知识、算法知识、以及元知识，并对其进行分层次管理。

2.应用仪表监控

随着微处理器、大规模和超大规模集成电路的飞速发展及其广泛应用，传统的常规仪表监控设备已经被可编程逻辑控制器（PLC）和分布式控制系统（DCS）所取代，而目前走向实用化的现场总线系统（FCS）就是有PLC和DCS发展而来，本文重点阐述实用化比较强的FCS控制系统

FCS的核心为总线标准，对其他的相关技术及设备有一定的参考作用，现场总线控制系统只要具有较好的开放性，那么它的互操作性也就越好，源于现场总线的控制系统是建立在数字智能装置上的，所以相关的装置具有极大的分散性，从而可以减少用户现场接线的工程量，需要达到多变量的通信还可以使用单个现场仪表尤其是在化工领域的运用，可以根据系统的不同生产对象和生产的复杂程度特点进行有选择的控制，从而提高了系统的安全性。

三、自动化新技术在化工生产中的运用

随着科学技术的进步，化工企业不断引进许多新技术、新工艺，以确保化工生产的安全运行。

1.安全装置的自动化

在化工生产的过程中，操作和管理人员单单依靠的自己的经验，不能及时有效的发现危险源，作为装置安全的自动化，将会自动发现危险的存在，并且发出相应的动作解除这些安全隐患。例如，有害气体进行密封隔离的处理装置，有火灾则进行自动喷淋灭火装置。另外，还可以避免操作人员亲临事故现场，防止不必要的人员伤亡和财产损失。

2.化工设备自动化的检测

化工生产事故的出现，大部分由于化工设备长时间处于工作运行的状态下，导致其老化并有缺陷，传统的检测方式，费时费力，导致检测工作难度极大，所以，必须对化工设备进行安全性检测，例如，可以采用无损探伤法对设备进行安全检测工作，不仅节省了人力和物力，而且通过对设备结构的综合性分析探索，从根本上保障了化工的安全生产。

3.自动连锁报警装置

由于化工生产中许多化工物品具有易燃、易爆、服饰（腐蚀）性强、有毒以及有害的特点，所以在化工生产中存在着安全隐患，某个环节一旦操作不慎或是某些工艺参数发生差异，就可能引起爆炸、火灾的严重后果，例如，一些停水、停电以及停汽情况引起的重大生产事故，这时，安全连锁报警装置可以向工作人员发出报警信号，并使得生产设备停止运转，以便技术人员及时有效的处理问。

四、总结语

近年来随着科学技术的飞速发展，对化工生产的要求也更加的严格，为了解决以前的人工操作的难题，实现仪器仪表在化工生产中的自动化控制是当前的化工生产的发展趋势。本文就相关的仪器仪表的自动化控制技术进行了探讨，从发展和应用对仪器仪表的自动化控制做出了研究。