自动化控制在化工安全生产中的运用研究

2020-07-13王柏健

探索科学(学术版) 2020年1期

王柏健张昊

盘锦市应急管理事务服务中心辽宁盘锦 124010

1 什么是自动化控制系统

自动化控制技术是指在生产过程中以机器为主采取必要的控制功能，以此来保证生产能有序进行，同时也保证了生产效率，从而实现达到一定的生产目标。现代自动化控制技术不同于传统的人为操控技术，它相对于温度、湿度和压力来讲，能控制的更加精确且到位，因此比人为操控更具有优势。当然自动化控制系统也离不开生产人员熟练的操作，技术人员要想提高生产效能和质量，就需要掌握自动化控制技术，了解其操作原理。

2 自动化控制系统对于化工安全生产的重要性

我们的日常生活都离不开化工产品。其实，化工产品的生产存在着许许多多的安全隐患，例如有些化学产品容易燃烧和爆炸，并具有一定的腐蚀性与有害物质。因此在化工生产中，人为操控压力、温度和湿度也会具有一定的难度，且存在较大的安全隐患，所以自动化控制系统在化工生产中占有重要地位。它保证了生产人员的人身财产安全、防止意外事故的发生以及尽量避免企业或公司造成重大人员伤亡和财产损失。总之，在化工生产中采用自动化控系统能提高生产的安全性、效率与生产质量，保障整个生产过程。自动化控制技术的应用更考验了一个工作人员自身的技术水平，衡量其是否具备更高的专业性知识。

3 自动化控制系统的应用

在化工的生产过程中，会出现多种问题故障，以往的人工操控很难注意到这些问题，自动化控制系统以科学技术为依托，能在整个生产过程中实行全方面的监测，因此也非常容易诊断出各种出现的故障问题，方便技术人员及时进行维修处理，可以提高化工生产制造的可靠性与安全性。

3.1 数据监测

3.1.1 在化工生产过程中进行检测的主要任务

①有效监测在化工生产过程中出现的系统故障；

②有效诊断在化工生产过程中出现的故障的机理；

③准确辨识在化工生产过程中故障出现的幅度；

④准确推断在化工生产过程中故障出现的时间；

⑤准确预测在化工生产过程中出现的故障趋势；

⑥合理建议在化工生产过程中对故障的改善。

3.1.2 实现过程监测的三种方法

①根据专家的专业性知识实现过程监测；

此方法虽然在化工生产过程中具有较强的实用性，但同时也具有一定的局限性。

②根据模型的解析实现过程监测；

此方法在化工生产过程中，需要较高难度的技术且操作步骤复杂多样，因此未被广泛应用。

③根据分析的数据实现过程监测。

由于以上两种方法都有一定的局限性和复杂性，因此专家在诊断问题的过程中，会把校正的数据、模糊专家与过程监测等系统进行结合，组成了一个全新系统：模糊诊断系统与化工过程监测。这个系统会在监测过程中将所得的数据与主元进行分析，其次把结果传输到相关的数据库中，数据库中包含了专家诊断模式，能诊断与分析传输后的数据。

3.2 仪表监控技术及发展仪表监控就是监测人员可以通过表中显示的数据对当前的生产状态有个准确的认识，可以预防各种问题故障。仪表监控不仅在化工生产领域有着举足轻重的作用，而且在各大通讯技术、大规模与超大规模的集成电路等方面也有着不可替代的作用。

目前，随着科技的发展，以仪表监控技术为基础，研发出了可编程逻辑控制器与分布式控制系统，又在此基础上建立了现场总线系统。可编程逻辑控制器与分布式控制系统这两项系统不断提高了处理数据的能力，同时自身也在不断完善相应的功能，而现场总线系统结合了以上技术的优势，所以它应用的更加广泛。

现场总线系统包含以下特点与优势：

①总线标准是核心，确定总线协议即可确定各个相关设备与技术；

②互操作性技术与开放性技术成正比，也就是说开放性技术越强，相关互操作性技术也越高；

③以数字智能现场装置为基础，其系统结构有较高的分散性，只需要根据一个现场仪表就可以拥有多变量的通信，具有方便快捷的优点。

综上所述，这些特点与优势大大加强了仪表监控系统的安全性和可靠性。

4 紧急停车系统的应用

紧急停车系统是当生产过程出现问题时，紧急停车系统自动替代过程监控系统，从而进行紧急停车，紧急停车系统监视着化工生产中的所有关键数据及其工作的状况，以此来保证生产的安全性能。

在大多数情况下，能导致在化工生产过程中进行紧急停车的原因有以下几点：①正常停车。当生产设备需要进修检查、修理和维护时，技术人员会根据命令指示进行停车；②局部紧急停车。当遇到电源出现故障、生产设备损坏等一系列的意外情况，技术人员会根据情况进行临时停车；③全面紧急停车。当生产过程中遇到停水、停电、停汽等突发情况，技术人员要及时进行全面紧急停车。逻辑单元、检测单元和执行单元这三者串联组成紧急停车系统，因此紧急停车系统要遵循四项基本原则，那就是中间环节最少、故障安全、独立设置以及冗余。紧急停车系统是整个化工生产过程中的安全保障，所以在其运行时要全面考虑可靠性能与安全性能。