化工自动化控制关键技术分析

化工自动化控制关键技术分析

杨朝辉

新疆中泰化学阜康能源有限公司 阜康市831500

摘要：当今时代，我国科学技术水平逐渐提高，自动化技术在工业生产中也获得了越来越普遍地运用，通过对信息进行收集、传递以及处理等环节来完成生产过程的控制和管理。目前化学工业已开始逐步步入到信息化时期，在化学安全生产中发挥着巨大的作用。化工产品大都带有很大的腐蚀性和易燃易爆性，而同时生产所用的机械设备和工艺技术又比较复杂和烦琐，因此对生产过程要求也比较苛刻，因此造成了人工的实际操作难度很大，安全性也就无法获得充分的保障。所以，在现阶段的化工企业产品中需要更普遍的使用自动化控制技术，以降低产品中存在的安全问题，从而增加了化工企业的经济性和社会影响力。

关键词：化工；自动化控制；关键技术

引言

由于化工生产时会对周边环境造成一定影响，而且会对周边人民群众的生命安全造成严重的伤害，所以化工生产存在一定的安全隐患。化工生产存在的各类隐患可以借助自动化技术有所改善，因此，自动化控制技术的创新与发展成为当前讨论的重要话题。

1化工自动化控制技术概述

化工自动化是化工产品加工的具体环节，需要依靠大量的科学技术手段，也就是要求使用自动化控制技术，尽可能避免人为操作误差的出现。尤其是在产品加工方面，针对流量、温度、压力、仪表液位等关键指标的调控都需要进行计算机编程，通过参数设置来实现高效的控制，确保产品加工能够更加规范化、精准化、标准化。一般来说，自动化设备组装和运用能够实现部分人工替代目标，这有助于适应高质量化工生产需要，提供生产安全性保障。化工行业一直以来都在为发展经济事业做巨大贡献，化工安全生产也引起了人们高度的关注，而对于存在一定危险性的化工操作流程，不仅会威胁到操作人员的生命安全，对于生产作业效率也会带来较大的负面影响。以往的加工模式已经无法满足时代的需求，现实的生产效率无法得到对应的提升。为了妥善解决问题，必须要做好技术创新工作，最终推动化工业健康快速发展。因此，考虑到化工行业生产作业带有危险性，为了进一步提升化工生产效率，防范安全事故的发生，就需要考虑对化工自动化控制技术的合理使用，增大监管力度，通过合理有效的技术手段和监管避免这类情况的出现。

2化工自动化控制关键技术

2.1仪表监控技术

在化工生产作业期间，仪表监控属于十分重要的一个环节，能够对各道生产流程的状况实施实时观察、监测，具有防范故障发生功能。目前，国内化工行业在生产过程中所运用的传统仪表监控设施，逐渐被先进的新型设备（分布式控制系统、可编程逻辑控制器（PLC）等）所取代。随着科技水平的持续提升，PLC在各类数据中的处理能力也在逐渐加强，这就导致分布式控制系统（DCS）所具有的每项功能更为健全，从而为化工企业的安全生产作业奠定良好的基础。在当前化工生产过程中所运用的现场总线系统，主要是基于上述2种方式相互融合的一种新型系统。该系统主要具有以下特点：①系统结构分散性较强，应用于数字智能设备之中，凭借单个仪表就能够提升通信效率，从而为保障化工生产作业的安全性带来较大助益；②该系统具有良好的开放性，操作性能伴随开发性的增大而提升；③对总线协议加以明确，能够确定有关的工艺技术和设备。

2.2自动化检测技术

化工生产设备经过长期使用会出现不同程度的磨损、老化等情况，因为化工设备长期高速运转长期使用会引发不同程度的安全隐患，导致事故的发生，所以工作人员需要定期检查化工生产设备，寻找问题所在，排查故障。化工企业传统排查化工生产设备一般通过人工检查，而且会消耗大量人力物力资源，且检测效果还是存在一定的安全隐患，会给化工企业造成一定的资源浪费。如果化工企业采用自动化检测设备会更好的降低人力物力成本，而且可以及时发现设备在操作过程中的安全隐患，平时可以清晰地观察到设备运行过程中存在的问题，降低了化工企业成本而且检测结果的精确程度有效增加，化工生产设备安全隐患大大降低，达到化工安全生产。

2.3人工智能控制技术

在21世纪，随着机器学习理论的发展，在理论计算、数据分析等方面取得了惊人的成果，化工行业引入人工智能概念。目前，很多化工企业都尝试添加人工智能程序，以便提升自动化水平。专家系统是较为简单的一种人工智能控制系统，涉及大量理论知识、生产实践经验。当系统在特殊条件下无须人工操作时，就可以直接利用专家系统，基于相应的理论与经验来实现系统参数的合理调整。专家系统既有最初知识信息写入，又能通过专家实现新知识与新内容的不断补充，同时修改错误的、过时的信息。如国电赤峰3052煤制尿素项目就属于智能制造装备发展的专项项目，属于国电智深公司控制系统在化工领域的首次运用。在项目控制中，按照现实要求涵盖了两个部分：中央控制系统、动力车间控制系统。利用域管理技术可以科学分解系统处理模块，实现不同功能的接入、隔离，为独立装置监控、全流程集中监控提供支持。

2.4紧急停车系统控制技术

紧急停车系统是为提高汽车工艺产品的稳定性而设置的，它直接关系着人民生活与财产安全，所以，一定要充分考虑动作的安全和可靠性。在硬件上，可将紧急停车管理系统分为三部分：检测单元、逻辑单元，以及执行单元。关于紧急停车系统，我们应该遵守下列的四项基本原则：（1）中间环节的最少原则；（2）独立设置原则；（3）故障安全原则；（4）冗余原则。其中，中间环节最少的设计原则就是为了能够减少因中间仪器数量过多而造成故障。任意一个仪器或仪表都可以产生故障，但如果中间的环节过多，则系统发生故障的概率也会越来越高，安全性也将会越来越低。独立设置的原则即为防止系统与其他装置产生联合，从而影响紧急停车系统的正确运行。紧急刹车控制系统中的各个单位都应该遵守冗余率准则，并设有自己的独立备用单位。故障安全原则，主要是为紧急停车控制系统中的监测单元与执行单元所设定。紧急停车控制系统的设定就是为了便于故障停车，并且不会由于错误停放而影响生产。

2.5生产实时监控技术

其一，科学合理建立实时监控系统，有效对整体的化工生产流程进行控制，了解化工产品生产的实际情况，在生产设备出现问题时，人员也能够利用监控系统尽快检查出设备故障实际情况与具体位置，方便高效地将设备故障排除，顺利恢复生产。有关人员要重视记录生产设备运行情况和排除设备故障的方法，便于再次出现类似问题时加以参考和借鉴。其二，很多化工生产设备都需要严格控制环境温度、湿度与压强，因此监控仪表设备的作用就越来越大。自动化控制技术的使用，能够更加科学的对化工生产机械实施管理，对设备运转过程中的各项参数进行实时监控，相关工作人员能够通过人机界面查看到设备的运转状态；如果设备运行参数出现异常，那么就能够做到及时发现，及时处理，降低保证化工企业安全顺利生产。

结语

在经济飞速发展，信息化不断深入的当下，对化工安全生产中的自动化控制技术进行优化是必要的，同时也是化工产业提升市场竞争力的需要。在机遇与挑战并存的当下，想要不被社会淘汰就要时刻提升自身管理体系和科学手段，紧跟时代信息化步伐，提升生产效率。

参考文献

[1]马瑞峰.化工自动化的发展趋势及先进控制的应用[J].化工管理，2019（18）：13.

[2]卜伟华，胡素娥，魏红.化工自动化控制系统的应用与发展[J].粘接，2019（6）：176-179.

[3]王广龙.浅析化工自动化控制的关键技术和仪表控制[J].建筑工程技术与设计，2020（15）：3754.