化工自动化控制及其应用

庞浩军

新疆中泰化学（集团）股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830009

0 引言

化工自动化控制是指在化工生产过程中，在一些设备上按照既定工艺，科学地安装自动化装置，并使得自动化装置在使用过程中能够科学合理地替代部分直接劳动，促进工艺改进和劳动生产率提升的一系列化工生产过程的方式。作为一个涉及范围很广的研究领域，化工自动化控制及其应用目前正受到越来越多的关注。因此本文转换思路从以下角度进行研究，首先是分析了化工自动化控制的产生以及发展，其次是分析了化工自动化当前研究的现状，最后是分析了化工自动化控制及其应用的问题和建议。

1 化工自动化控制的产生及发展

同其他技术科学的发展历程相仿，自动化控制理论的产生也基本是基于生产与发展的需求，在人类已有的技术和科研知识成果基础上，顺应时代的发展需求而产生。自动化技术首先在上世纪 30 年代的电子通讯工程中取得了较大的发展而本世纪 60 年代自动控制理论进一步得以深化和延伸。现代控制理论作为一种设计和分析复杂控制系统的科学方法，以Kalman 等的最优滤波理论、Bel1man 的动态规划理论为标志，特别是近年来的工业应用领域中对工业过程自动化的大量生产和中试实践活动，使得公共自动化控制从稳定单个工艺变量的 SISO系统，扩展到对于整个单元操作运行的 MIMO 系统操作，推动了生产装置的优化，加速了工艺流程改进的步伐。

2 当前自动化控制研究及应用的现状

从应用的角度看，我们需要有一种清醒的认识，当前自动化控制研究客观来讲，仍然在满足不断发展的工业生产需求方面有所欠缺，对于工业生产提出来的各种要求缺乏行之有效的控制方法与控制技术。当前的自动化控制研究是从实践中抽象而来，但是自动化控制理论需要在实践的进行过程中，以市场和社会为导向，结合科研力量有效进行。当前工业过程自动化研究的热点，已经逐渐演变为适应现代信息技术的发展要求，集管理与控制于一体的计算机集成综合自动化系统。很明显的发展态势是近年来在基于数学模型方法应用的基础上，现代控制理论探讨和推广的方向趋向于微型计算机的推广在化工过程控制中的应用。不少化工自动化项目开展了有关计算机控制和自动化项目调度管理的研究工作，使化学工业生产的技术水平和化工经济效益规模得以大大提高。但是自动控制领域现阶段的应用现实与研究直接也存在一些不尽人意的地方，比如两者的脱节问题亟待解决，在一些技术领域也理论研究的不完善性，理论的研究成果与实践中的指导应用有待改进。造成这种状况的原因主要就在于自动化控制理论研究与应用服务的紧密结合程度方面。

3 我国自动化控制应用现存问题

3.1 自动化业务流程不规范

在我国的自动化控制应用中多为独立开发模型，因为在自动化控制模型与独立开发模型之间的数据进行了互换，而且在模型与工业数据之间也进行着交换，因此仍然存在着流程不规范的混乱情况，各类模型虽然独立在自动化控制技术上具有先进水平，但是在总体上却不具备竞争力多数缺乏多装置流程模拟和过程优化的一些工艺条件。

3.2 自动化控制产业化规模低

随着国内化工工艺流程日益繁多，一般科研单位虽然具有很强的科研实力，但不具备产品化所需资金，导致所开发的模型通用性差，产业化规模较低，因此将已有过程模型和优化技术产品化需要大量的资金和人力，同时将高级的科研人员用于产品化程序的开发工作，因此花费了大量的人力物力以及大量技术人员。

3.3 自动化控制质量控制参数有待规范

在自动化控制的质量控制中要先确定属性和指标，这些在试验生产就应该确定的，比如说就是客户主要要求参数，对化工产品参数不是整一规划的并不利于自动化控制对于化工产品质量和工艺水平的提高。

3.4 自动化控制系统集成管理程度有待提高

在我国大多数自动化控制系统采用常规的操作系统所以导致九成以上的装置潜力还没有发挥，开发和推广集成化管理程度更高的化工自动化控制系统，提高流程模拟和过程中的自动化优化技术，也需要我们加大有关的科研进度。

4 结论

经过多年的攻关和不断的技术开发研究，我国近年来在化工自动化控制的控制规律、方案以及实施技术和规模集中方面，都已经取得了一定的成功经验，经济效益也得以显著提升，为今后我国护工自动化产业的进一步的发展奠定了良好的基础。但是现阶段我国的化工自动化控制及其应用研究工作，仍然有许多亟待解决的问题，需要我们进一步深日研究。化工过程控制对于提高化工工艺水平，提升化工产能、产量和质量，以及改善化工企业劳动效率等方面都将发挥越来越主要的作用。

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