化工自动化控制技术的应用与发展

胡轶哲

（乌海职业技术学院，内蒙古乌海 016000）

随着科学技术应用的不断发展，将化工行业与科学技术结合在一起势在必行，也是未来发展的必然走向。如此一来可以让化工行业的自动化程度得以有效提升。首先要确保企业的高速发展，在此基础之上将先进的自动化控制技术应用到其中，让其与充满动态变化的市场相互适应。

1 自动化控制技术介绍

自动化控制技术核心内容可以分为三个部分：首先是集中监测技术，这项技术应用在比较简单的设备上，所以在安装和维护方面相对而言比较简单容易，并且在实际的操作过程中具有便捷性。通常情况下只有一个处理器在集中监测系统内部，如此设计会影响处理器的运行效率。其次是检测现场总线的技术，其主要作用是通过高效结合信息化技术与化工生产现场总线技术，灵活调控化工生产中的电气系统。最后是远程检测技术，该技术是利用传感器、摄像头等设备实时监测化工装置的运行状态，并利用已经收纳的运行数据信息对化工装置的状态展开科学有效分析，及时处理突发状况以及一些问题，控制效率大幅提升。

2 化工生产的特点

随着不断提高的社会经济水平，人们对于化工产品的需求也在与日俱增，提高生产效率对促进行业的发展产生了举足轻重的影响。而以人工控制为主体的传统控制方法框架下，化工生产的效率不高，无法满足市场需求，因此必须引入自动化控制技术来有效控制实际的生产环节。

在实际的化工生产过程中蕴含着较大的风险因素。由于化学工业中存在很多有毒性的生产原料以及产品，在没有做好相应防护措施情况下，生产人员直接接触化工用品就会严重伤害身体健康。

如果生产设备的仪器参数没有进行有效调试和检测，就会导致仪器在实际的使用过程中随着时间的推移不断老化，进而引发各种故障的发生导致各类问题，严重情况下可能会导致化工原料的泄漏。如此一来，实时监控自动化控制技术势在必行，能够有效降低事故的发生风险。

3 化工生产中自动化控制的应用

3.1 紧急停车系统自动化控制

通过配备紧急停车系统到化工生产设备中，主要作用就是一旦发生突发状况对化工产品的生产流程及时终止。让安全事故的风险得以有效降低。避免造成损失和安全事故。尽最大的可能来压制降低事故的负面影响。由于传统的人工停车方式具有反应速度缓慢的缺陷，与此同时同样会因各种人为因素造成一系列的问题发生。如此一来利用自动化控制系统来控制紧急停车系统能够有效增强停车效果，对其产生了举足轻重的积极的影响，同样也是提高停车效果的首要方式。

（1）通过远程监测技术来科学合理地监控生产的整个流程，当事故发生后方便快速对其进行有效处理。

（2）结合并借助总线系统，让设备以及生产场地周围布置自动控制装置，避免人为操作可能出现的问题，提高紧急停车效率。

3.2 生产设备仪表自动化监测

化工生产装置具有体积大，零件多的特征。通过借助于设备上各种类型的仪表来深入了解它的运行状况。分析并记录仪表上显示的数据信息从而判断它的运行状态，促进了让化工生产活动能够平稳长远发展。而利用自动化控制技术中的集中监测系统以及强大的数据库技术，能够构建起一套完整的化工生产知识库。在实际的生产过程中一旦出现了问题，就可以及时通过自动生成的故障报告向上级反馈，从而通过相关的知识库进行专业解决。结合远程检测设备与集中监控技术可以大幅降低检测人员的劳动强度，有效促进了仪表监控的效率。

3.3 设备安全监测自动化控制

通过研究分析化工生产事故可以得出结论，导致发生施工安全事故有人为因素，最主要的还是设备自身的缺陷所导致的。为了能够有效确保生产的安全性问题，就需要严格管控设备的缺陷问题。

（1）利用自动化技术实时监控设备的实际工作状态，在发生问题以前做好相关的预防工作达到一个未雨绸缪的作用，避免将问题扩大。如果要想很好地完成这项工作，利用传统的状态综合分析和无损探伤这些技术来系统全面地分析设备，通过这种方式来检测出设备中存在的一些问题。

（2）传统的技术当中存在一定的缺陷与弊端，最明显的缺陷就是这些技术只能在设备已经出现的故障和问题进时行检测，无法精准探测设备的老化现象。为了能够有效解决这类问题，可以通过将自动化技术应用到其中来完成检测。通过对于仪器以及运行参数的实时检录并且与知识库中的数据模型进行对比，以此来对设备的老化情况展开有效诊断，确保维护工作的及时性以及准确性。

3.4 监测模型分析技术

在实际的化工生产环节中，监控模型在整个生产环节中发挥着举足轻重的作用，在实际的操作过程中，利用监测模型对其进行有效分析，将数据及其他各种信息呈现出来，相关的工作人员可以充分有效把握化工生产过程中的具体真实情况。

（1）对于实际的生产环节中所发生的各种故障问题，根据所呈现出来的有效信息对其进行合理分析和准确判断，其中的故障问题及时排查处理，保障化工生产的安全性和有效性。

（2）通过创建监测模型的方式，可以有效掌握和了解在实际的化工生产环节中的所有内容，提升了生产过程的安全性和有效性。将生产过程中的各个细致环节展开深入科学的分析，相关的技术人员通过分析数据及时对设备中的一切安全因素进行排查和剔除。对生产环节中的存储器的质量及其是否具有安全性就可以展开有效排查。

3.5 先进控制技术

（1）先进控制 APC 是一类控制技术的统称，与普通的单回路控制相比差异十分明显，对比PID 控制效果更佳。先进控制有着极强的时代特征，同时具有广阔的发展前景，还没有对其进行严格精准的定义。即便如此，线控控制承担着对应的自身的责任与义务，在无法实现控制目标以及无法高效率地控制繁杂工业过程时，通常采用线控控制。

（2）常见的先进的控制技术，为多变量预估控制技术。它和普通控制不同点在于多变量控制以及相对偏低的数学模型精准程度需求。这项技术主要是利用反应器相似的被控目标达到控制相应的多变量，而不是通过简单的单回路的方式进行有效控制，变量不仅限制在流量、液位、温度以及压力等方面，而是利用产品具有哪些属性和设备负荷来有效提升设备的稳定性。

（3）利用创设优质的环境让生产的效率得以提高，进而大幅提升了经济效益。实际的化工生产环节极其复杂多变，通过引入预估控制技术对于数学模型的精准程度没有较高的需求。

4 化工自动化控制技术的未来发展

4.1 集成自动化系统

集成自动化的系统很大程度上促进了全球大型化工企业的制造与发展，为了更好地对全球范围内的激烈竞争进行有效应对，化工企业应该对创设信息化的模式产生高度重视。

（1）在未来的自动化技术发展的趋势中，利用系统集成的方式实现整体性的集中操纵、调控以及管理等。

（2）目前来看规模比较大的石化公司在实际的生产过程中，由于大规模的设备并且实施的是同步运行方式，其中达到几万点的控制规模。若想实现整个工厂控制系统间的集成，需要严格要求自动化系统的集成。伴随计算机技术、互联网技术等在自动化系统当中的应用与渗透，化工行业自动化未来主要发展趋势必然是集成化，大规模化的系统。

4.2 管理自动化

企业未来的发展方向必须遵从化工企业的实际有效的管理内容、方向、属性以及模型各种对应的原因，不断地对管理思想进行创新，不断投奔于自学习、自适应，科学使用专家系统，应用系统工程方式进行创建，科学有效地对人类的决策过程进行有效合理的模仿，不断推动信息化系统在化工行业加工与管理过程中的运用。

4.3 设施的更新换代

就仪表角度而言，液动与电动将会成为未来发展的必然走向，最终走向自动化。从加工设备角度来看，尤其是美国微软所开发的操作系统广泛应用在我国化工行业当中，未来的发展趋势与走向会朝着美国的化工行业的形式发展。

（1）我国的化工公司必然会逐渐将 CIPS 与 DCS 系统的管理层、调度层以及决策层三者间无缝衔接的技术手段充分运用。同时在化工自动化控制技术的应用方面来看，有必要针对性地创新现有控制技术，与此同时还要创设不同的控制平台，最终实现数据共享，真正实现管控一体化。

（2）在未来发展走向中，化工企业将会不断创新与改革自己的硬件设备，从而达到全方位、全过程、全时间地运用化工自动化控制技术，促进化工企业更加平稳长远地发展，让化工企业在激烈的市场竞争中找到自己的立足之地。

5 结束语

伴随着社会经济水平不断提升，造就了科学技术的高速发展，化工自动化技术势必会随着时代的步伐不断发展壮大，如此一来，相关的工作人员需要不断加深对技术的更新与实践，杜绝故步自封，不应该停留在传统的技术理念当中，应该汲取国内外先进的技术理念，勇于创新，敢于探索，不断完善与优化自动化技术，从而推动化工行业平稳科学地发展，带来更多的经济效益和社会价值。