化工自動(dòng)化控制關(guān)鍵技術(shù)分析

王麗 白靖葳

摘 要：化工企業(yè)生產(chǎn)制造的產(chǎn)品大部分都具有非常強(qiáng)的腐蝕性，而且易燃、易爆炸。同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中所使用的機(jī)械設(shè)備、工藝技術(shù)也較為復(fù)雜繁瑣，生產(chǎn)條件十分苛刻，導(dǎo)致人工操作難度非常高，安全性也不能得到充分的保障。因此，在目前化工公司生產(chǎn)作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)有效提升自動(dòng)化控制水平，更好地避免生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生安全問題，提高化工公司經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：化工;自動(dòng)化;控制

引言：化學(xué)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)重要位置，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)工業(yè)不僅實(shí)現(xiàn)了規(guī)模的擴(kuò)展，同時(shí)也提升了自身的科學(xué)技術(shù)水平，但是整體水平依舊和國(guó)外化工業(yè)存在一定的差異。在國(guó)內(nèi)，一些資源和能源被浪費(fèi)，資源和能源的實(shí)際利用率并不高，這難免會(huì)影響化學(xué)工業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。所以要重點(diǎn)探討化工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)，以推動(dòng)化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、自動(dòng)化控制概述

化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中利用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，充分利用自動(dòng)化控制技術(shù)，通過(guò)對(duì)算法進(jìn)行有效的控制，來(lái)調(diào)節(jié)理論和技術(shù)之間的關(guān)系，針對(duì)各個(gè)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化流程化的管理，同時(shí)還能夠針對(duì)化工生產(chǎn)中的流量、溫度、壓力等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，保證整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，從而減少?gòu)臉I(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械化換人自動(dòng)化減人的目的。當(dāng)前，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，使用自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)毫?、溫度等重要的生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的目的。對(duì)于大部分的化工產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其原輔材料都具備易燃、易爆、有毒、腐蝕等特點(diǎn)，很容易形成安全隱患，在生產(chǎn)過(guò)程中危險(xiǎn)有害因素種類較多也是化工企業(yè)生產(chǎn)中所面臨的最為關(guān)鍵的因素。所以，企業(yè)應(yīng)更加重視化工安全生產(chǎn)管理工作，保證化工生產(chǎn)的有序進(jìn)行，充分發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的管控，保證整個(gè)生產(chǎn)流程的安全性，促使化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)成為一種非常常見的技術(shù)手段，而且在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)具備十分重要的意義，能夠有效控制生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的安全隱患，從而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、濕度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)、監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程出現(xiàn)異常狀況，還能夠采取有效的應(yīng)對(duì)措施，最大程度地降低意外事故帶來(lái)的影響。

二、化工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)

1.預(yù)測(cè)控制

PID控制涵蓋定值、隨動(dòng)以及程序等類型不同的傳統(tǒng)控制，不過(guò)核心機(jī)制統(tǒng)一，要通過(guò)儀表監(jiān)測(cè)參數(shù)指示值和測(cè)量值的區(qū)別，然后通過(guò)負(fù)反饋控制系統(tǒng)來(lái)加以調(diào)整，讓測(cè)量值和指示值能夠保持相互一致。PID控制對(duì)應(yīng)的時(shí)間精度要求不高，能發(fā)揮更大的作用，然而現(xiàn)代化工產(chǎn)品正逐漸朝著高效化、精密化發(fā)展，PID控制存在時(shí)間上的滯后性，不能適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)需要。在這一情況下預(yù)測(cè)控制出現(xiàn)了，基于PID控制進(jìn)行模型算法的預(yù)測(cè)，系統(tǒng)在一次負(fù)反饋校正之后就可以利用算法進(jìn)行下一次指示值的自動(dòng)預(yù)估，接下來(lái)利用反饋系統(tǒng)把測(cè)量值直接調(diào)整為預(yù)估值水平。最后結(jié)合指示值進(jìn)行預(yù)估值的調(diào)控，因?yàn)橹甘局蹬c預(yù)估值屬于相對(duì)接近關(guān)系，調(diào)整速度極大高于PID控制?；诓粩嗟姆e累提升預(yù)測(cè)模型算法精度，最終提升系統(tǒng)的整體效率。

2.計(jì)算機(jī)綜合控制

計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)又被稱作集成控制系統(tǒng)。在此項(xiàng)技術(shù)廣泛運(yùn)用于化工行業(yè)之前，有關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)在具體的生產(chǎn)作業(yè)中運(yùn)用了各種類型的計(jì)算機(jī)技術(shù)，為生產(chǎn)期間的各個(gè)環(huán)節(jié)提供輔助作用。這些計(jì)算機(jī)技術(shù)在不同流程中都起到了關(guān)鍵作用，為生產(chǎn)作業(yè)的安全性以及效率的提升提供了較大幫助。但是，這些計(jì)算機(jī)計(jì)算只是針對(duì)生產(chǎn)工藝中不同環(huán)節(jié)的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，盡管可以適當(dāng)減少人力資源的使用量，提升生產(chǎn)作業(yè)效率，但從整體層面來(lái)看，其并沒有構(gòu)成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，對(duì)提高計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在化工生產(chǎn)作業(yè)流程中的運(yùn)用效果上存在一定的限制性。

3.安全聯(lián)鎖

要想保證化工生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，盡量減少由于過(guò)程控制失誤引發(fā)的意外事故，降低重特大事故發(fā)生的概率，就應(yīng)該針對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中有可能引發(fā)人身事故和財(cái)產(chǎn)損失的裝置、設(shè)備和設(shè)施等，設(shè)置獨(dú)立的安全連鎖系統(tǒng)。所謂的安全連鎖系統(tǒng)就是指化工生產(chǎn)過(guò)程中從事故入手，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行停止作業(yè)以及正常運(yùn)行的工作系統(tǒng)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，利用安全連鎖系統(tǒng)能夠確保各個(gè)裝置的正常運(yùn)行，并且對(duì)其進(jìn)行在線檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)超過(guò)了極限值或者生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在威脅性，這一裝置就會(huì)立即執(zhí)行邏輯程序，迅速發(fā)出信號(hào)，從而對(duì)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行連鎖保護(hù)，并且將與生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的各種設(shè)備處于臨時(shí)狀態(tài)，防止對(duì)設(shè)備產(chǎn)生損壞或者造成人員傷亡。對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)流程來(lái)說(shuō)，安全連鎖系統(tǒng)是獨(dú)立的，同時(shí)也是保證化工企業(yè)本質(zhì)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是整個(gè)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全性的最后一道保障。一旦設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異常狀況，就能夠根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際要求，在許可時(shí)間內(nèi)將設(shè)備轉(zhuǎn)移到安全的狀態(tài)，同時(shí)又能夠控制系統(tǒng)本身在出現(xiàn)一個(gè)或者多個(gè)問題的時(shí)候，防止生產(chǎn)裝置誤停車引發(fā)的不必要資源浪費(fèi)。

三、結(jié)語(yǔ)

化工安全工作不同于普通的安全管理工作，如果在自動(dòng)化控制方面存在漏洞，就可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。化工行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)其產(chǎn)量需求也在逐漸提高。所以，更需要注重其安全控制工作，以保證生產(chǎn)作業(yè)的安全、穩(wěn)定進(jìn)行?；て髽I(yè)憑借自動(dòng)控制技術(shù)的運(yùn)用，可以有效減少生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)作的失誤率，進(jìn)而預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生。目前，化工自動(dòng)化控制技術(shù)還需要進(jìn)一步加以改良與革新，以便更好地滿足化工行業(yè)的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)目標(biāo)。

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