1、浅谈自动化控制在化工安全生产中的应用及优化【摘 要】当今化工生产过程中存在着易燃、易爆、腐蚀性较强等特点，在工艺操作时生产隐患较多而且风险较大，为避免意外事故的发生保证其安全生产自动化控制在生产中就显得非常重要。 【关键词】安全：生产：化工：控制： 中图分类号：F530.69 文献标识码：A 文章编号： 当前世界各国的先进化工企业都在积极通过技术创新来提高其在行业中的竞争力，与此同时他们对于生产安全也更加的重视。即使是最好的操作和管理人员，如果仅仅是依靠自己的经验，那么也很难进行准确的预见,不能够及时的做出合理的应对处理。而化工生产的过程中，如果发生了事故并且在处理上不及时，那么就很有可能会导
2、致一系列的连锁反应，最终造成严重的灾难性事故，使得企业的人员、设备以及生产都遭受重大的损失。近几年来国内外的化工企业发生了多起重大事故，造成了十分严重的后果，这些都为我们敲响了警钟。为了能够更好的预防这些重大事故的发生，在正常的生产过程中能够通过可靠、有效的过程控制来对各种故障进行监测、诊断，这些都能够为化工的安全生产提供有力的保障，同时还能对各种化工生产装置进行适当的保护，这些都能够有助于应对各种突发性事故。 一、简述自动化控制技术 所谓化工自动化控制指的就是在化工生产的管理当中,主要是以化工过程作为主要的控制对象,并且以应用自动化的控制技术作为重要的手段,同时也应用了较为独特的控制算法以及
3、控制方案,从而做到控制理论以及控制技术时间相互协调,进行原料加工再到产出成品的过程当中归纳于自动化控制系统当中,并且在整个化工生产的过程中对温度、流量、压力以及液位等的模拟量进行自动化控制。 应用化工自动化的控制生产这不仅仅只需要具有较高的技术服务品质,同时要求必须要具有整套的控制系统,如果要实现自动化控制就必须要做到以下几个方面的要求: 1）要尽量应用较为先进的技术系统以及自动化设备,同时要对温度、流量、压力以及液位等过程参数 能够达到有效的控制。2 )在生产的过程 当中必须要制定出合理适当的实施方案和控制平 台。3 )操作人员必须要具备较高素质,并且要进行科学的管理和操作化系统。 一般控制
4、与自动化控制的重要区别主要反应在几方面: 1）在生产的过程当中,必须要把不同的工艺衡算要达到的平衡状态看成为稳态,在生产过程中达到要求的稳态时,但出现了干扰的情况,其控制变量则会发生偏离,但是在控制的作用下再回到当时的稳态,可以把受到干扰以后的偏离稳态又重新回到原先稳态的过程,这个过程则被称为动态过程。2 )由于化工自动化的控制发展和产生的效果是与信息回馈有着必然的联系。一般在自动化的控制系统当中,如果控制器进行了必要的实施后,一旦可以把预料中的控制信息送回到控制器,再比较信息数据,才能决定后续的校正处理方案。把控制预期的效果信息重新传送回控制器的整个过程可 以称作是反馈。而提高加强控制质量的
5、一个重要条件就是反馈,它可以通过改变信息不同形式,规律以及大小,从而对生产质量的控制产生不同的影响。 二、生产过程的控制 （一）由于在化工生产的过程当中,其过程检测以及对故障的诊断目的主要是为了解决它的安全性与可靠性,这也是最为重要的技术,可以提高化工生产和设备系统在运行当中的可靠系数,并且及时发现故障,同时也可以提高对故障的预测以及维护设备的效率。 目前,对于过程监测是针对解析模型,也是为了更好的分析数据,但是,在实际的应用当中,由于解析模型监测方法会牵连到对复杂过程的精确建模,并且会存一定的困难,因此在应用当中它不会得到推广。应用专家知识的过程监测主要是通过在应用工业当中得到了一定的改善和
6、发展。过程监测需要完成的任务主要有：对故障的检测，辨识故障的幅度，推断故障的时间，对故障的趋势进行预测，诊断故障的机理以及提出响应的对策和建议。此外,在诊断分析方法的基础上,可以通过各种技术相结合的方法并且提出了过程监测,模糊的专家系 统以及数据校正等相组成的过程监测以及诊断系统。在这种系统当中它可以在化工的生产当中所。的监测应用主元分析的方法。而这种系统会在监测的过程当中对其所处理部分事和分析的结果同时送到指定的数据库当中,并且激活诊断模块,再应用该模块对分析和诊断数据。此外,在诊断的模块当中把其特点分成设备知识、算法知识、决策知识、经验知识以及元知识等几类,从而把这些知识对其分层次管理。
7、（二）一般在化工生产的过程当中,应用仪表监控是非常重要的,仪表数据可以对于生产状态可以做出准确的认识,并且可以预防不明故障而带来的危险。现阶段,由于微处理器和大规模以及超大规模的集成电路都具有长期的发展协作,尤其是在化工生产的控制领域当中都得到了广泛的利用,而传统的仪表监控设备也都逐渐的被分布式控制系统以及可编程逻辑控制器给代替了。目前,由于 DCS 与 PCL 在性能与功能方面都具有很大的进步。并且在数据处理能力上也提高了不少,而 DSC 一般是应用 了工控机,同时也应用了 PC 的平台统,用来完善多种功能,此外,PC 平台的软件资源对其也提供了较高的性价比。目前应用的 FCS 的发展速度也
8、非常的快,并且实用,在目前的世界上可作为较为新型的控制系统了。 其主要特点包括在几方面:1 它的核心可以作为总线的标准。如果确定了总线协议,而其它的相关技术和设备也会确定下来。如果总线控制系统的开放性较好那么它的相互操作性也会很好。如果是特定类型的总线,那么只要根据同一类的现场总线制作总线协议就可以,并且它的可操作性较好。由于现场总线的控制系统主要是建立在数字智能装置上的,所以它的系统结构会存在很高的分散性,在系统中通过现场总线可以有效的降低用户现场接线的工程,也可以应用单个的现场仪表便可以达到多变量的通信,不同制造厂生产出的装置也是能够进行操作的,同时也可以简化 系统,便于维护。根据这几点,
9、便可以提高系统的安全性,在化工领域当中发挥了很大的作用,一般在化工生产当中必须要根据不同的生产对象以及生产的复杂程度再根据每个系统的特点进行选择控制。 三、急停刹车系统 在安全生产的过程当中,对于紧急停车系统也是作为非常重要的一个内容。这项系统主要就是为了加强提高工艺生产的安全性以及可靠性,它会关系到国家与人民的生命财产安全,所以就必须要全面的考虑周全。在生产当中一般会存在几种方式:第一,正常停车的方式。这主要指的就是在设备进行检修以及进行检查时必须要进行有计划和有目的的停车。第二,部分紧急停车的方式。一般情况下会遇到某些突出情况从而迫使立即停车,例如,因设备突 然出现损坏的现象,从而造成电源
10、以及电气设备出现意外故障。第三,全面紧急停车的方式。由于生产过程当中会存在突然发生没有预先的停水和停电以及停汽的情况等,所以这就需要进行紧急停车。 对于紧急停车系统需要遵循以下原则: 1）独立设置原则; 2 )中间环节最少原则; 3 )冗余原则;4)故障安全原则。其中独立设置原则是为了防止与其他设备产生关联而影响紧急停车系统操作的正确性。中间环节最少原则是为了减少中间仪器产生故障所带来的影响。任何一台仪器和仪表都有可能会产生故障,如果中间环节越多,那么整个系统出现故障的可能性就越高,可靠性也就越低。紧急停车系统中的每一个单元都需要遵循冗余原则,拥有备用单元。而故障安全原则主要着重于紧急停车系统中检测单元和执行单元的设计。紧急停车系统设置的目的是要进行故障停车,但不能误停车影响生产,因此,要求现场仪表工作稳定且可靠。 四、结束语 目前,对化工生产的安全标准在不断的提高,并且对自动化控制也提出较高的标准要求,在不断提高对化工系统的控制以及安全管理、应用技术开发等方面的不断投入,则可以有效的促进自动化水平生产的提高,同时也满足了安全化工安全的需要。 【参考文献】 1 赵若江 企业计量工作指导手册P 北 京:中国标准出版社 2 0 0 5 2 江青茵.化工过程控制M.北京：高等教育出版社，2007. 3 潘立登，赵众.多尺度主元分析的一种改进方法J.计算机与应用化学，2008
