化工自動化中的先進控制技術(shù)分析

霍鮮果

摘 要：基于社會不斷發(fā)展的背景下，化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展逐漸引起了人們的關(guān)注，同時其亦在可持續(xù)發(fā)展過程中逐漸呈現(xiàn)出集約化、大型化的特點。為此，為了穩(wěn)固我國化工領(lǐng)域在市場競爭中的地位，要求當前化工工廠在實際生產(chǎn)運作過程中應(yīng)注重運用先進的控制技術(shù)，以此來提升整體工業(yè)生產(chǎn)效率，達到最佳的產(chǎn)品生產(chǎn)狀態(tài)。本文從先進控制特點分析入手，并詳細闡述了化工自動化中的主要控制技術(shù)，旨在其能推動當前先進控制技術(shù)的進一步擴展。

關(guān)鍵詞：化工自動化；控制技術(shù)；發(fā)展

化工產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的影響作用，因而在此基礎(chǔ)上，為了迎合當代社會發(fā)展需求，要求當代化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中應(yīng)注重從資金、能源、技術(shù)等角度出發(fā)對化工自動化控制進行優(yōu)化處理，以此緩解化工生產(chǎn)過程中凸顯出的耗能、耗物問題，達到最佳的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃模式，提升整體生產(chǎn)質(zhì)量。以下就是對化工自動化中先進控制技術(shù)的詳細闡述，望其能為當前化工產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展提供有利的文字參考。

一、先進控制特點分析

就當前的現(xiàn)狀來看，先進控制特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，先進控制技術(shù)與PID控制相比，其將模型作為自身運作的支撐條件，從而在此基礎(chǔ)上對化工生產(chǎn)行為展開有效的控制；

第二，通過多變量的過程展開控制行為亦是先進控制凸顯出的主要特點之一，因而當代化工產(chǎn)業(yè)在先進控制技術(shù)應(yīng)用過程中應(yīng)著重提高對此問題的重視程度；

第三，先進控制時常運作于常規(guī)化、單回路的控制環(huán)境下，并以受限制、協(xié)調(diào)性的形式展開控制行為，同時強調(diào)了對計算機平臺的應(yīng)用，繼而在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中及時發(fā)現(xiàn)其凸顯出的故障問題，并對其展開行之有效的處理。

二、當前化工自動化控制現(xiàn)狀

當前化工自動化控制過程中仍然存在著某些不可忽視的問題，其首先體現(xiàn)在我國在DCS集散系統(tǒng)層面的應(yīng)用研究較少，同時僅集中于中小企業(yè)的應(yīng)用發(fā)展，即忽視了大型化工企業(yè)自動化技術(shù)的引進，因而在此基礎(chǔ)上逐漸呈現(xiàn)出不平衡的生產(chǎn)問題。例如，我國農(nóng)藥、氯堿等化工產(chǎn)業(yè)自動化水平較低，而石油化工等自動化水平卻相對較高。為此，為了推進我國國民經(jīng)濟的進一步增長，應(yīng)注重強調(diào)對此問題的有效處理。

其次，缺乏對DCS控制技術(shù)的認知亦是當前化工自動化控制過程中呈現(xiàn)出的主要問題，為此，我國化工產(chǎn)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展過程中應(yīng)注重對先進控制技術(shù)的引進，并應(yīng)強調(diào)定期安排一線生產(chǎn)人員參加專業(yè)化的培訓(xùn)項目，以此來引導(dǎo)其在培訓(xùn)過程中提高自身先進控制技術(shù)操作水平，最終由此提升企業(yè)整體生產(chǎn)效率[ 1 ]。

三、化工自動化中的主要控制技術(shù)

（一）DCS控制技術(shù)

控制站、操作站、工程師站是DCS系統(tǒng)的主要組成部分。而控制站又依附于計算機系統(tǒng)的支撐，即其通過計算機平臺實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的操作控制，并實時監(jiān)測生產(chǎn)裝置的運作狀況，及時發(fā)現(xiàn)其運作過程中凸顯出的故障問題，對其展開有效處理。

同時，DCS系統(tǒng)將I/O設(shè)備作為主要控制手段，例如，A/D、D/A轉(zhuǎn)換等等，且在生產(chǎn)設(shè)備操控過程中為了營造良好的運作環(huán)境，注重將隔離技術(shù)貫穿于其中，以此來有效規(guī)避電磁干擾、設(shè)備失靈等運作故障問題的凸顯。達到最佳的化工生產(chǎn)狀態(tài)。

此外，DCS控制技術(shù)的工程師站涵蓋了高級語言功能、通信功能等，繼而在設(shè)備控制過程中可實現(xiàn)數(shù)據(jù)、資源的實時共享，提升整體控制水平。

從以上的分析中即可看出，在當前化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中強調(diào)對DCS控制技術(shù)的應(yīng)用是非常必要的，為此，應(yīng)強化對其的有效落實。

（二）人機界面技術(shù)

人機界面技術(shù)即實現(xiàn)了多個裝置對應(yīng)一個控制室的化工自動化控制狀態(tài)，同時，控制室在信息反饋過程中以LCD、CRT等顯示屏形式達到最佳的人機界面信息交流目標。

此外，在人機界面技術(shù)應(yīng)用過程中，將鼠標、鍵盤作為主要操作手段，且在旋鈕、觸摸屏等工具的支撐下逐漸實現(xiàn)了對化工生產(chǎn)設(shè)備、化工生產(chǎn)流程等的控制，由此提升了整體生產(chǎn)效率。

例如，我國石油化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中為了提升自身整體市場競爭實力，即強調(diào)了對人機界面控制技術(shù)的引進，同時在技術(shù)應(yīng)用過程中注重以模擬圖制作方式來呈現(xiàn)控制過程數(shù)據(jù)、信息，以此來實現(xiàn)傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)的進一步優(yōu)化，并滿足操作人員工作需求，提升其整體工作效率，且就此達到報警、優(yōu)化操作、人機界面相互協(xié)調(diào)的控制系統(tǒng)運作狀態(tài)[ 2 ]。

（三）過程辨識技術(shù)

過程辨識技術(shù)即要求化工產(chǎn)業(yè)在實踐操作控制過程中通過多個變量及變量關(guān)系的輸入、輸出對生產(chǎn)設(shè)備進行控制，且對生產(chǎn)流程進行一定的限制作用，以此達到最佳的控制狀態(tài)。此外，過程辨識技術(shù)的應(yīng)用要求相關(guān)工作人員在實際工作開展過程中應(yīng)注重深入到生產(chǎn)現(xiàn)場，以此實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)值、變量等的采集，并對其進行測定、匯總，繼而將其作為過程辨識指標，達到先進控制的效果。

同時，過程辨識技術(shù)在應(yīng)用過程中亦逐漸凸顯出辨識數(shù)據(jù)具備“高效性、安全性”的性質(zhì)特點，因而在此基礎(chǔ)上，當代化工產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中應(yīng)強化對其的合理應(yīng)用。

另外，先進控制技術(shù)的應(yīng)用要求操作人員在實踐生產(chǎn)設(shè)備控制過程中應(yīng)注重針對串級、比值、前饋等進行優(yōu)化處理，以此來實現(xiàn)非線性等特點的控制，并就此實現(xiàn)系統(tǒng)故障檢測、預(yù)報等控制目標，達到高效率產(chǎn)品生產(chǎn)狀態(tài)[ 3 ]。

四、結(jié)論

綜上可知，部分化工企業(yè)在可持續(xù)發(fā)展過程中仍然存在著自動化水平及控制技術(shù)滯后等問題影響到了其整體生產(chǎn)效率，為此，為了迎合當代社會發(fā)展需求，要求當前化工企業(yè)在實踐生產(chǎn)過程中應(yīng)注重引進先進的控制技術(shù)，即過程辨識技術(shù)、人機界面技術(shù)、DCS控制技術(shù)等，以此來營造良好的操作控制空間，并便于操作人員在實際工作開展過程中及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障問題，對其進行有效處理，且由此推進我國化工產(chǎn)業(yè)自動化發(fā)展水平的進一步提升。

參考文獻：

[1] 高大勇.石油化工行業(yè)自動化儀表特點與控制技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，24（15）：69.

[2] 晁元德.化工自動化控制的發(fā)展趨勢分析[J].化工管理，2014，15（05）：157.

[3] 樊蘇生.初探化工自動化控制技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2014，14（07）：45.