自动控制系统在化工安全生产中的应用

2020-01-12钟兴维

化工设计通讯 2020年8期

钟兴维

（甘肃银光化学工业集团有限公司，甘肃白银 730900)

计算机的出现，使自动控制理论/技术，在工业领域的应用愈发广泛，如何合理、安全地对自动控制系统加以应用，现已成为技术人员关注的主要问题。围绕其展开探究，不仅可以降低劳动强度、提高生产效率，还能促进自控系统的发展与完善。

1 自动控制系统的应用意义

当今社会正处于转型关键期，如何在市场竞争愈发激烈的大环境下及时抢占高地，自然成为化工企业思考的主要问题。一般来说，化工自动化所包含内容，分为硬件和软件，实际应用方向，以紧急停车、温度记录等为主。化工企业在生产过程中，可以通过升级机械设备硬件的方式，达到自动化操作的目的，尽量减少需要人工参与的环节。另外，还可以通过设置自动化软件的方式，将化工生产所具有自动化水平提升。对化工企业而言，要想凸显自动化、现代化的优势，关键是做到化工自动化，只有这样才能减少支出、增加收益。

2 自动控制系统的应用策略

实践证明，应用自动控制系统，既能够提高生产的稳定性、安全性，还能够提高生产的质量、产量，这和预期目标十分契合。自控系统的优势主要体现在三个方面，首先，免维护；其次，良好的稳定性；最后，可以适应企业拓展需求，控制现场工艺。

2.1 故障诊断

化工安全生产主要具有以下几个特点：其一，生产规模大，需要多个环节的配合，才能顺利完成生产；其二，生产周期长，极度需要可靠、稳定的工艺；其三，生产环境复杂，具有易燃易爆、高腐蚀等特点，发生安全事故的概率较高；其四，工艺要求高，例如环境、温度和湿度，一旦有错误出现，整个过程都会受到影响。由此可见，化工企业安全生产涉及诸多环节并应用大量设备，一旦有故障发生，往往会给后续环节带来极大的影响。应用自动控制系统可以通过对故障进行诊断的方式，及时发现并解决设备问题，避免所带来影响的进一步扩大。作为高危行业的代表，化工企业在生产过程中，较易面临机械出现故障的情况，由此而引发的问题，不仅仅局限于损害产品质量，还包括增加安全事故发生概率。合理应用自动控制系统所具有故障诊断功能，可以第一时间发现故障并报送给技术人员，再由技术人员根据导致问题出现的原因，制定相应的解决措施。通过上文的分析可以看出，自动控制系统所具有主要特征为故障诊断，这对化工企业所获利益的增加，具有积极作用。

2.2 系统监测

化工生产所不可或缺的环节为仪表监测，该环节的作用，主要是帮助技术人员发现并处理安全隐患，防止事故扩大，导致企业蒙受不必要的损失。一般来说，仪表监测的内容，主要是压强和湿度，这是因为实时监测并掌握相关数据，有助于技术人员及时发现异常。另外，仪表监测的作用，还包括通过发生故障时转换生产模式的方式，减少故障所带来影响，以及分析并纠正人员不当操作。某化工企业在生产过程中，应用自动控制系统对可燃气体和有毒气体进行了探测。可燃气体的探测要求如下：水平覆盖面积不超过5m，有效覆盖面积以20m2为最佳。有毒气体的探测要求如下；室内，释放源和探测器的距离不超过1m；室外，释放源和探测器的距离不超过2m。

2.3 安全装置

人工被自动化取代是大势所趋，这样做好处不仅体现在降低支出、提升经济效益的方面，还包括使安全生产的目标成为现实。由此可见，自动化控制既是社会进步的要求，也是企业转型的关键。现阶段，化工企业普遍将安全生产作为工作重心，出于提高生产安全性的考虑，越来越多企业选择将自动控制系统引入生产过程，所取得效果十分显著。研究表明，安全自动装置的作用，主要体现在两个方面：其一，尽量避免技术人员在事故现场工作，减少人员伤亡，提高生产所具有安全性；其二，及时发现并解决安全隐患，充分发挥预设程序的作用。在危险性较高的生产环境和环节中，安全自动装置的作用是不可替代的，对其加以应用，可以有效替代人工操作，在保证操作质量的同时提高操作效率。

2.4 紧急停车

只有高效掌握并控制运行全过程，才能实时跟踪并了解设备状态。作为自动控制系统之一的紧急停车系统，在实时监控、跟踪设备状态方面，具有其他系统所无法比拟的优势。如果在生产过程中，技术人员借紧急停车系统之“手”，发现了设备的潜在问题，可以视情况决定是否紧急停车，尽量将安全问题带来的影响降到最低。以集散控制系统为参考，对紧急停车系统进行分析，可发现以下特点：其一，由检测和执行单元构成；其二，具有超限安全停车的功能；其三，呈现出间断、静态的工作状态；其四，安全级别高，需要进行认证。

2.5 控制计算功能

近几年，计算机被大量应用到各行各业，对自动控制能力的提升起决定作用。应用自动控制系统进行安全生产，对化工企业控制计算机的能力具有较高要求，这是因为合理应用计算机可以使自动控制系统可靠性、安全性得到优化。以化工仪表为例，对计算机加以应用，不仅能够保证仪表正常运行，还可以提高数据计算的准确性，使仪表运行获得有力保障。另外，化工仪表在计算方面所具有的优势，可以使人员计算强度得到大幅降低，化工生产安全性，通常会随着计算精准度的提升而提升。

2.6 安全自动化装置

化工企业为实现安全生产，对自动控制系统的应用较为广泛，在自动化装置中安全装置是其重要组成部分，在实际应用中发挥着良好的作用。安全自动化装置在实际应用中主要有2个方面的作用：①能及时发现潜在安全隐患，并通过预设程序采取对应的解决措施；②可以减少员工在事故现场的操作，这样能在事故发生时减少人员的伤亡，确保生产的安全性。自动化装置在生产较为危险的环节与环境中发挥着不可替代的作用，能够对人工进行有效的代替，完成人工所不能完成的操作。

2.7 装置自动连锁报警系统

化工企业的设备在运行过程中，速度往往都比较快，如果在高温或者高压的环境下，很有可能引发安全事故。所以需要对化工生产过程进行自动化控制，对生产环境进行实时的监测，确保生产环境满足生产要求。如果化工生产过程中发生安全事故，在装置自动连锁报警系统的作用下，能通过报警及时了解故障的位置以及产生的原因，并通过有效的应对措施，对故障问题进行处理，确保设备能保持良好的运行状态。

2.8 计算功能的控制

计算机在各行各业中的应用十分广泛，对提升企业自动化控制能力等方面发挥着重要作用。在化工生产中应用自动控制系统，需要对计算机的控制能力进行提升。化工生产过程中，自动控制系统的安全性与可靠性需要高效的自动控制系统，需要计算机发挥其重要作用。在化工仪表中应用微型计算机，能确保仪表正常运行的同时，对相关的数据信息进行精准的计算，为仪表的运行提供保障。同时化工仪表强大的计算能力，能降低工作人员的计算强度，确保计算的精准性。在微型计算机高效的计算能力下，仪表的精准度大幅提升，为化工安全生产打下坚实基础。