自动控制系统在化工安全生产中的应用

杨一鸣 郭天元

摘要：在国家以及各行各业高度关注安全生产的情况下，自动控制技术已逐渐在化工生产中占据了核心地位，需要充分理解自动化技术带来便利的同时，也需要紧跟信息化的时代潮流，随着科学技术的不断发展，在更深层次上实现创新和技术升级，从根本上提高安全意识，最终达到提升企业经济效益的目标。

关键词：自动控制系统;化工安全;生产应用

1、化工行业自动化生产目的

1.1改善生产的工作环境

传统的操作方式，操作人员极易受到危险的工作环境的影响，虽然在生产过程中配备一些防护工具，然而风险以及安全隐患依旧存在且不容忽视。自动控制系统在化工安全生产中的应用，可有效减少人工操作，同时也方便相关工作人员进行24小时监控生产区域。一旦工作区域发现了危险情况，一体化声光警报器将会启动，提醒相关操作人员及时撤离危险区域。

1.2降低生产成本

经济收益是所有企业十分关注的核心关键问题，在当前劳动力成本持续上涨的形势下，将传统的人工操作逐步的转换成自动化生产，是未来化工行业发展中的重要趋势。在化工行业生产实践过程中，普遍应用自动控制系统，目的在于显著提高生产的准确性，降低出错的概率，特别是在某些危险环境中。通过自动控制系统，生产质量和速度将明显提高，生产过程中的能耗将降低，生产效率将会提高，节能和环保的理念将得到实现，成本将显著降低。

1.3降低安全事故的危害程度

在化工行业生产过程中应用自动控制系统，可以在很大程度上显著提升生产过程中的安全性，如果某些重要的工艺参数超标，报警、联锁将会更加及时，制止事故扩散的效果将会更加显著。

1.4实现生产智能化发展

智能技术广泛应用于各个领域。它不仅指传统产业的改革创新，也是企业实现经济效益的有效手段。化工行业的安全生产也是如此，在科学技术飞跃式发展的今天，我国的化工企业自然将面临许多挑战和机遇。

2、自动控制系统在化工安全生产中的使用策略

化工生产的特点通常是易燃性、爆炸性、毒性、高温和高压等典型特征，所以化工行业很明显是一个高风险的行业。随着生产装置和生产能力的大型化，事故对社会许多方面造成的严重后果越来越令人担忧。因此，自动控制系统作为化工行业降低风险和保障安全的有效方法得到越来越多的重视并广泛应用。目前，化工行业应用较为普遍的自动控制系统通常是基本过程控制系统、安全仪表系统和其他辅助系统。

2.1基本过程控制系统

基本过程控制系统，指对过程测量和相关设备、其他仪表、控制系统或操作人员输入信号的响应，根据工艺控制规律、算法和方法，提供用于实施过程控制和相关设备运行的输出信号的系统。基本过程控制系统完成生产装置的过程控制，通常采用集散控制系统（DCS系统）或可编程序控制器系统（PLC系统），其设计遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则，在提高企业自动化水平的前提下，充分考虑工艺流程的特性，采用控制室集中监控操作为主、部分现场仪表为辅的运行管理模式。基本过程控制系统需要具备安全生产监视功能，对温度超限、压力超限、液位超限等工艺参数实现监控、报警及调节等相关功能;并具备安全管理功能，用于实现装置远程开停及联锁等相关功能。

2.2安全仪表系统

安全仪表系统（safety instrumented system），指实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统，简称SIS系统。SIS系统独立于基本过程控制系统设置，且作为静态系统在正常工况下只监视生产装置运行状态，只有工艺参数超出上限值，可能会发生事故，威胁人身安全、对工厂造成破坏或污染环境时，SIS系統自动地按照预先设定的安全功能规范进行保护，以防止危险事故的发生或者减轻其后果。

2.3其他辅助系统

其他辅助系统包括可燃气体和有毒气体检测报警系统（GDS系统）、压缩机控制系统（CCS系统）、透平压缩机综合控制系统（ITCC系统）等，用来辅助完成生产过程的控制、报警及联锁。以可燃气体和有毒气体检测报警系统（GDS系统）为例浅谈其使用策略。化工生产通常伴随着易燃、易爆、有毒气体泄漏的风险，为了确保装置安全生产和人身安全，按照《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》（GB/T50493—2019）设置可燃气体和有毒气体检测报警系统（GDS系统）。

GDS系统采用独立设置的以微处理器为基础的电子产品，由独立的机柜、控制器、I/O卡件、操作站及保证系统完整性的所有相关部件（电源、继电器等）组成。现场可燃气体及有毒气体探测器输出的4～20mA（三线制）信号传送到GDS系统的模拟输入卡，实现气体浓度的显示、报警及信息的记录和储存。GDS系统具备输出开关量功能，可为所需联动保护设备提供信号接点，可燃气体二级报警信号、可燃气体和有毒气体检测报警系统报警控制单元的故障信号送至消防控制室进行图形显示和报警。

3、结束语

综上所述，自动控制系统对我国的化工生产具有重要作用。尤其随着科学和技术的飞跃式发展，自动控制系统无论是在研发层面还是应用层面均愈发广泛，因此，在化工行业的生产安全框架内，需要持续性地探索自动控制系统，推动其发挥更大的作用，这对于该行业人员来说是需要不断关注的问题。

参考文献：

[1]张群杰.新环境下自动控制系统在化工安全生产中的应用研究[J].山西化工，2021，41（03）：164-165+173.

[2]郭明伟.自动控制系统在化工安全生产中的应用[J].化工管理，2020（32）：125-126.

[3]姜虹.自动控制系统在化工安全生产中的应用研究[J].当代化工研究，2020（21）：46-47.

作者简介：1.杨一鸣（1998.12-），男，汉族，河南巩义人，本科，河南工学院电气工程与自动化学院学生。研究方向：自动化

2.郭天元（1997.01-），男，汉族，河南商丘人，本科，河南工学院电气工程与自动化学院学生。研究方向：自动化