化工自动化的发展趋势及先进控制的应用

吕亚成（瑞孚信江苏药业股份有限公司，江苏 盐城 224555）

化工自动化的发展趋势及先进控制的应用

吕亚成（瑞孚信江苏药业股份有限公司，江苏 盐城 224555）

伴随着科学技术的快速发展，化学工业也慢慢朝向集成化、大型化的方向发展，化工生产自动化控制过程中使用的技术也越来越复杂，过去使用的控制措施已经很难很难能够满足当前的需求，化工自动化控制正在以非常快的速度发展。本文围绕化工自动化的发展趋势及先进控制的应用展开研究，首先分析了化工自动化的概念，然后介绍了化工自动化当前的发展趋势，最后阐述了化工自动化先进控制的应用。

化工；自动化；发展趋势；先进控制

对于当前世界形势来说，国家与国家之间的竞争越来越激烈，国家之间的竞争归根到底就是经济实力的竞争。目前，化学工业已经发展成为我国社会主义市场经济中的重要支柱型的产业，而且还是一种资金集中度高、能源密集程度高以及技术密集程度高的产业。化学工业在发展过程中需要消耗大量的能源。在很长一段时间以来，我国的化学工业技术发展都是十分的落后的，这也就导致化学工业在发展过程中需要消耗大量的能源，这也在很大程度上阻碍了化学工业的快速发展。如果想要改变这一情况，最重要的突破口就是必须要提高化学工业发展的技术，走科技创新的道路，通过使用一些先进技术来改变当前落后的现状。

1 化工自动化

化工自动化是石油与化工等领域生产过程自动化的简要称谓。科技是一个国家兴旺发达的不竭动力，对于自动化的技术的开发与实践也已经逐渐地成为了衡量一个国家经济和科技发展水平的重要标准，自动化技术水平的不断提高能够非常有力地推动社会进步与工业生产的发展。在一些化工机械上装置自动化装置，改变过去以人力为主的劳动，从而让生产能够通过机器设备来完成，像这样通过使用自动化装置来控制化工生产的手段，就被称为化工自动化。

2 化工自动化的发展趋势

2.1 检测仪表更加多样化、智能化、缜密化

过程检测控制仪表指的是在进行工业生产的时候，对各个工艺参数做出及时的检测和记录的仪表。伴随着目前石油产业的快速发展，生产过程的控制需要使用到更加高质量的仪表。从目前普遍使用的仪表的性能来看，仪表更加的智能化和数字化。当前在化工自动化中使用的仪表都是以微型计算机为重要核心，能够通过微型计算机来实现自动化的校零、线性化控制和补偿环境变化等等，除此之外还具有一些非常独特的功能，比如说可以进行模型运算，而且还能够使用人工智能技术。一般来说，在应用这种仪表的过程中还需要使用到声波技术、微波技术以及激光技术等等，这些技术的综合利用能够有效地提高仪表的检测精度。

2.2 过程控制装置向开放的分布式监控趋势发展

过程控制装置主要包括分散型控制系统、可编程序控制器以及自动化系统，这些系统目前借助微型计算机处理技术的发展也正在快速的发展之中，而且开放度更高、精准度更强，能够更好地综合利用软件技术和硬件技术，呈现出了十分明显的分布式监控系统发展趋势。

2.3 先进控制系统快速发展

在先进系统之中，把化工技术、化工工程、计算机、仪表等技术与各种理论进行了综合，从而形成了一种更加先进的控制系统。通过使用先进控制系统，能够有效地增强系统的适应能力，而且能够有效地弥补系统本身存在的一些缺陷和不足，比如说系统本身具有的非线性和波动性等等。

3 先进控制的实际应用

3.1 过程变量数据的采集，处理和软测量技术

过程变量数据的采集主要是说和整个生产过程存在着密切联系的产量的数值的综合，通过使用许许多多的实际测量数据来提高先进控制的精确度，这些数据都是通过实际的测量得到的，因此这些数据具有非常高的真实性和准确性。但是，对于实际的生产过程来说，也有个别的一些变量很难能够进行准确的测量，比如说反应热和饱和蒸汽压等等，所以，在先进控制的过程中，这些很难准确测量的变量就需要通过使用一些软测量技术来获得。

3.2 先进控制的策略

在进行先进控制的时候，必须要使用一些科学合理的技术和方法，而且应该注重选择适宜的控制结构，只有这样才能够保证先进控制的有效性。在进行先进控制的过程中需要格外重视的几个问题有：

（1）在先进控制的过程中可能会出现一些具有明显变化的变量，为了能够更好地控制其性能，需要采用“透明控制”这种方式；

（2）如果想要更好地解决约束变量过程经常遇到的协调控制方面的问题，需要采用多变量预测控制的方式；

（3）在进行先进控制的过程中，经常使用到的控制方法有：串级、比值以及前馈控制等方法。在进行推断控制的过程中，经常使用的策略方法有：基于模型基础上的多个变量的预测控制、自适应控制等等。

（4）在先进控制之中，在线检测与处理系统主要包括：故障缺陷的检测、预测、判断以及解决等等。

4 结束语

伴随着目前科学技术的飞速发展，科学技术在化学工业生产过程中得到了非常普遍的应用，从化学工业在近十年的发展情况中可以看出，其具有两个十分明显的特点。首先，化学工业发展的规模愈来愈大；其次，生产技术水平愈来愈高。从这两个特点也可以看出，化学工业生产技术一直处于持续的创新与发展之中，而且自动化水平也在快速地提高。本文研究了化工自动化的定义、化工自动化的发展趋势以及先进控制的具体应用，希望能够为化工自动化的发展提供有效的意见和建议，促进和推动化工自动化的快速发展。

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