化工自动化控制系统的应用与发展

卜伟华 胡素娥 魏红

摘要：目前，化工自动化控制系统越来越普及，在化工行业发挥着极其重要的作用，可以提高化工生产的效率，还可以保障化工运作过程中存在风险。文章通过分析化工自动化控制系统在化工行业中的应用，了解到化工自动化控制系统应用较为广泛，对提高化工行业起到不可或缺的作用，然后再分析化工自动化控制系统的发展。本论文对化工从业者能起到较好理论指导和实践指导。

关键词：控制系统;化工;应用;发展

中图分类号：TQ437文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）06-0176-04

随着现代社会的不断进步，科学技术发生天翻地覆的变化，人们在不停的控制事物，运用这种的自动化控制系统，化工自动化控制系统就是人们不断认识事物改造事物的产物。1950年之后，人们开始思考在化工行业中运用自动化控制系统，将自动化控制系统运用到化工行业中这是第一代系统技术。电动模拟信号控制系统则是第二代系统技术，第三代控制系统就是将计算机运用到其中，运用计算机集成控制，第四代控制系统级就是集散式分布控制系统，第五代控制系统即是化工自动化控制现场总线系统。这些自动化控制方式在不断地进步发展，弥补传统系统的缺点。化工自动化控制系统在化工行业发挥着重要作用，其发展趋势将会直接影响着化工行业的进步。本文就将具体分析化工自动化控制系统的应用与发展。

1 化工自动化控制系统的介绍

1.1化工自动化控制系统的含义及意义

化工自动化控制系统是指控制化工生产，通过自动化的方式控制化工生产过程。该系统能够通过设计出准确的、科学合理的控制算法，提出平衡好控制理论和控制技术矛盾的方案，即可以智能化的提出解决问题的方案。在化工生产的整个过程中，将自动化系统运用其中可以自动化、有效性的控制生产中的温度、流量、压力、大小等控制值。自动化控制系统在化工行业中的使用，极大的提高了化工行业的生产效率，尤为重要的是提高化工行业的安全性。

当前，我国的经济发展相对严重，化工行业占据着全国经济的重要部分，对于提高化工行业的经济发展刻不容缓。传统的化工企业都是通过人在其中进行生产操作，化工行业本就是一个处处存在危险的地方，安全性比较低，人工操作极有可能存在失误或错误，一个微小的失误都可能造成大问题，所以传统的化工行业经常出现大大小小的事故，造成了巨大的经济损失。然而通过使用自动化控制系统，可以代替人工工作，相对于企业来说可以节约劳动力，节约人工成本，最重要的是自动化的使用降低了因人工操作的失误，极大的增加了化工行业的安全性，而且还可以提高生产效率，提高了企业的经济利润。

1.2化工自动化控制系统的关键技术

本文总结了三种化工自动化控制系统的关键技术，这三种技术在化工中使用较多，其起到的作用也比较大，分别为监测模型分析技术、实时仪表监控技术和自动化检测与修复技术。下面将依次介绍三种技术：

（1）监测模型分析技术就是在化工生产过程中监测是否按照预先设定的要求在进行加工，在化工生产过程中，该技术发挥着非常重要的作用，能够控制监测生产过程，还可以诊断设备是否安全运行，及时检测设备是否出现故障，这样会提高化工生产的安全性。监测模型分析技术在应用时需要结合计算机控制软件、化工生产数据系统等设备，从而让监测模型分析技术具备检查、监测、分析、管理等作用，给化工行业带来更加安全有效的生产。

（2）实时仪表监控技术在化工生产中扮演着不可或缺的作用，将会对化工生产的仪表进行实时的检查控制，化工安全生产离不开实时仪表监控技术，其也是化工生产监控系统的重要组成部分。该技术必须要求化工管理人员对化工生产情况有一个详细清楚的了解，化工管理人员还要能够对仪表实时数据进行科学合理的分析，有效处理不巧当的数据，让化工生产风险降低到标准范围。

（3）自动化检测与修复技术就是针对化工生产过程和化工设备是否出现危险而做出检测与修复，可以说是保障化工生产安全的重要技术。该技术能够自动的检测到化工生产中的故障，从而可以提高化工企业的生产效率，进而提高生产效益。

1.3化工自动化控制系统的作用

1.3.1化工生产过程的控制作用

在化工生产中，化工自动化控制系统能够第一时间快速准确的找到生产的问题所在，并且能够及时准确的进行维修，提高了化工生产的安全性，也加大了生产的效率。在生产过程中会存在很多的数据，对数据进行分析存在一定的难度，理论上的检测是解析模型，相对比价容易，但是在实际过程中，需要考虑的问题比较复杂，是很难建立科学的、合理的、精确的模型。所以在实际情况中，经过多方面的分析，建立相对精确的模型，从而将其运用到化工生产的过程中去。自动化控制系统在化工生产的过程中会检测记录各种的数据，然后与标准数据进行对比，如果检测系统发现数据存在较大的误差、波动范围比较大，自动化控制系统就会发出警报，可以控制着化工生产的安全。

1.3.2化工生产质量的控制作用

自动化控制系统还有一个重要作用就是保障化工生产的产品是可靠的、是安全的，其质量符合标准要求，即对化工生产质量起到一个较好的控制作用。如果在生产过程中对产品质量缺乏监控或者监控不到位，就会生产出不符合要求的次品，该次品要么没用要么再进行第二次加工，这都会直接影响化工企业的利润与效率。自动化控制系统对产品质量的控制能够起到提高生产效率、降低企业成本的作用。在对问题进行监督、预测时，可以将问题及时制止，避免发生较大的问题，化工生产质量的控制需要相關技术人员及时参与到化工生产中去，并对质量保障流程十分清楚，不能出现操作失误的现象，一般质量的检测工作很难通过人快速放映出来，但是通过化工自动化控制的质量管控系统可以起到很好控制作用效果。

2 化工自动化控制系统的应用

2.1自动化控制系统中仪表监控与模型监测应用

化工自动化控制系统采用仪表监控和模型监测能够准确的对化工生产设备和生产过程进行了解和监察，可以观测到生产过程中出现的问题，从而对存在安全隐患的问题进行监督和控制，避免发生问题。化工自动化控制系统在化工生产中的作用可以通过仪表来精确表达出来，在对化工生产过程中实行监督，需要通过生产的数据进行了解然后建立相应模型，放人模型系统中进行综合分析化工生产是否存在障碍，自动化技术的使用，可以帮助我们建立一个相对完整的专家知识库，它的作用在于化工生产中会存在很多信息数据，可以将这些数据进行及时反馈监督，当出现问题时，可以及时采取相应措施处理问题，从而达到化工生产过程中监督的作用。举例说明，某企业生产一些化学产品，在生产过程中需要用到大量的泵，比如尾气循环泵、水循环泵等等，像这种用到大量的设备时，可以通过自动化控制系统进行管理，管理每个泵的工作情况，并对每个泵进行实时监控，因为当用一个泵出现问题将会影响整个生产过程，自动化控制系统的使用，可以增加化工生产的安全性和高效率性。

2.2自动化控制系统中安全自动化装置的应用

化工企业中生产产品的过程包含很多化学物质，很多化学物质具有危险性，而且在化工生产过程中也会存在很多极其危险的加工过程，所以化工生产是一个危险程度相当高的活动。当化工生产的某个环节没有处理好时，即使是一个比较小的问题，如果没有及时的针对问题进行处理，严重的会给工作人员造成不可磨灭的影响，轻微的也会导致生产效率变低或者化工设备损坏。将自动化控制系统运用到化工行业中，可以自动管理化工设备和化工生产运作，当设备出现问题时，自动化装置可以将问题形成信息反映到装置中，然后自动分析存在问题，形成总结，最后及时的将存在的危险控制在可控制范围内，即完成了发现问题、分析问题、解决问题的作用，保证了生产的有效完成。自动化控制系统中的安全自動化装置还可以在灭火活动中起到很好的应用，因为在化工生产中，会存在很多的可燃性化学材料，当材料处理不当时会产生明火，如果没有发现这种燃烧问题，或者现场人员没有及时的灭火，就会进一步导致火灾的形成，从而造成严重的人员损失和经济损失，安全自动化装置可以对周围环境进行监督，如若发现火星，就会快速的实行灭火行动，从而将起到防火灾的作用。

2.3自动化控制系统中紧急停车系统的应用

将紧急刹车系统运用到自动化控制系统中去，可以让化工生产达到更好的作用和性能，就是当设别出现一个问题时，就会直接将整个工作停止运行，这将会减少化工企业的带来更加严重的后果。而且化工生产过程中的各个环节时十分紧密的，当一个环节出现问题时，如果通过人工要将生产停止会花费比较长的时间，这样就会造成更大的损失，所以讲自动化控制系统中紧急停车系统运用到化工生产中可以降低伤害、减少企业损失。

3 化工自动化控制系统的发展

我国化工行业的发展在不断地向前进步，很多程度上在于将自动化控制系统运用到化工生产中去，因为自动化控制系统的运用保证了化工生产的安全性和高效率性，从而可以提高企业效率。化工自动化控制系统主要由三个方面组成，分别为硬件系统、软件系统和控制人员。对于化工自动化控制系统的发展也需要从这三个方面进行分析。

3.1化工自动化控制系统中硬件系统的升级

随着计算机的迅猛发展，其技术应用让化工自动化控制系统变得更加可行，计算机的使用可以将对化工生产的化工控制过程进行数据采集，然后监督问题、调节技术，还对设备进行维护，这些工作都会系统化自动的完成，这样一个集成化控制就可以通过一个平台来完成。在自动化控制系统的各个环节中，化工自动化控制系统中硬件用的设备和系统不一致，所以很难对这些化工资源进行整合时，我们需要将硬件系统放在一个可以与系统兼容的区域，然而，在实际情况中这种区域是不存在的，所以为了这样一个可以达到集成化管理的作用，化工自动化控制系统将来可能会往这个方向发展，创造一个可以达到统一兼容的区域。在未来的发展中，化工自动化控制系统才可以更好的发展，才能更好的满足时代的发展要求，提高化工行业的发展。

3.2化工自动化控制系统中软件系统的编辑和管理

化工自动化控制系统中的软件系统主要有数据和程序组成，数据就是在进行化工生产控制过程信息的分析和调取而来的，程序就是编程人员编出来的，用来控制化工设备和生产过程的。在现实社会中，我国的化工自动化控制系统的软件系统，其生产模式是流程式的管理模式。这种模式对于化工生产效率可以起到很好的作用，但是其也有缺陷，就是当其中一个步骤出现问题时，就会造成整个流程出现问题，就像电路的串联一样，一节线上出现问题，整个电路都瘫痪。化工自动化控制系统中资源集成和共享，而且资源数据太大，会造成资源管理时软件系统由于数据太大出现卡壳甚至死机，所以化工自动化控制系统将来为了解决这种问题必须要提高系统的容量和兼容性，能将重复的信息自动删除，能填系统漏洞。

3.3化工自动化控制系统对操作人员的要求

就目前来看，化工自动化控制系统的工作人员存在的缺陷就是对控制系统的操作原理不了解，工作经验相对而言较为丰富，在工作的过程中就会出现通过经验的方法对问题进行判断并解决。但是对于技术人员来讲，首先要讲理论知识学透彻，增加自己的基本常识，化工企业可以定期不定期的对技术员工进行培训，技术人员经过主动参与到培训中，企业并通过绩效考核的方式对技术人员进行审核，对成绩优秀者进行物质奖励。这样就会提高员工的技术能力和竞争力，对操作人员的要求来提高化工企业的生产效率和经济效益，从而提高化工行业的快速发展。

4 结论

通过上文的分析，可知化工自动化控制系统在化工生产中的意义十分重要，将来，随着社会的进步与科技的发展，化工自动化控制系统将会越来越重要，化工自动化控制系统的在化工行业中应用也会越来越突出，所以新时代的化工企业着要不断的思考化工自动化控制系统的应用，采用监测模型分析、实时仪表监控、自动化检测与修复等关键技术实现化工生产的高效率和高安全性。尽管化工自动化控制系统的作用十分强大，应用较为广泛，但是也存在一些缺陷，将来的化工自动化控制系统将会向着更大、更快、更强方向发展，该系统的发展会越来越成熟，对化工行业的发展也将会起到越来越大的作用。