化工管理
主办单位:中国石油和化学联合会
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化工自动化控制及其应用探讨

  摘要:在化工企业中,自动化控制主要指连续生产过程的自动化,即利用工控技术,对企业的整个生产和制造过程进行自动化检测、监督和控制,使其更具精确化和效率化,在完成各项最优的技术经济指标,切实提高经济效益的同时,也更好地节约了能源,保护了生态环境。
  关键词:化工自动化控制
  化工自动化控制是一门具有较强综合性的学科,在化工企业生产的过程中,同时也是利用自动控制仪器表学科。近几年,随着我国经济和社会的快速发展,我国化工自动化控制也会发展越来越迅速,信息化的化工生产将成为人们研究的最终目标。本文通过对化工自动化控制的含义以及现状和发展过程进行了深入探讨和分析,并且指出了当前化工自动化控制存在的诸多问题,同时也提出了一些解决问题的有效措施,希望为今后的化工自动化控制发展产生一些积极影响。
  一、化工自动化控制的含义
  早在二十世纪50年代,就已经出现了自动化,其中早期的自动化主要包含检测与控制两个内容。但是,经过长期的发展,将自动化检测和控制看作是两个独立的概念。事实上,化工生产控制指的是如何在化工生产过程中更好的应用控制理论,主要包含分析自动化系统、自动化系统的运行与实施等。
  二、化工自动化控制的现状和发展
  随着我国经济和社会的快速发展,自动化仪表正在朝着智能化的方向发展,并且已经取得了较大的进步,智能化仪表实现了数字化、小型化、轻量化,但是,发展转变最大的就是实现了信号传递,也就是说化工自动化使用了现场总线技术,这样一来,将传统的模拟量信号转变为具有编码功能的数字量。化工自动化控制技术涉及到很多的现代技术,例如:控制理论技术、仪表技术、计算机技术等,从而对化工生产实现检测、控制、管理等目的,最终增加化工产量、减少消耗、生产高质量的产品的技术。化工自动化控制技术主要有三大系统组成,即化工自动化软件、硬件、应用系统。现如今,化工自动化控制成为制造行业中的最重要的技术,通过此技术可以有效的解决化工生产中出现的问题。现如今,当前我国化工自动化控制发展大部分都是从国外引进先进的设备,在投入使用一段时间后,根据企业的特点进行再次开发与利用。
  三、区别化工自动化控制和一般控制的方法
  1.动态法
  在化工企业生产过程中,将多种工艺所需要的平衡状态看作是稳态。在化工企业生产达到稳态时,如果出现干扰,那么控制变量就会发生偏离,原理稳态,但是,通过设备中的控制装置使控制变量又会逐渐回到稳态。我们将受干扰后偏离稳态又很快回到稳态的过程叫做动态过程。通常情况下,这个回复过程是震荡式的,可以使控制变量回复到原来的初始状态,同时也可以将控制变量回复到另一个新的稳定状态。现如今,大多数化工生产设备都是根据预测可能会出现偏离的动态条件来设计的,并不是所有的都根据稳态来计算设计的。
  2.反馈法
  化工自动化控制的效果与发展是和信息反馈有着很大的关系的。在自动化控制系统中,在控制器采集到控制信号时,如果可以将预期的控制效果信息又传送到控制器,从而进行信息数据比较,进而控制器决定下一步该怎样进行校正,我们把控制预期效果信息又重新传送到控制器的过程称之为反馈。反馈是提高控制质量的最有效的措施,通过改变反馈信息的大小、规律等,将会产生不同的控制效果,有时也可以将不稳定的系统经过调节、转变为控制质量最佳的稳定系统。因此,将反馈看成是整体控制系统最主要的一部分。
  四、提高化工自动化控制水平的有效措施
  1.质量控制参数要合理选择
  在试验生产过程中,必须要选择质量较好的控制属性与指标。但是,对于化工企业来说,参数大多数都不是统一、规划的,大多数都呈个分布的。通常情况下,参数都符合正态分布,那么我们就可以选用正态分布的理论好姿势来描述化工自动化控制的各项指标。
  2.采用预防式质量控制管理模式
  在主显示器上接收数据信息,并且可以绘制出相应的质量控制图,当发现系统出现问题时,就应该立即产生警报,通知有关人员要及时采用有效的措施加以解决。此模式就是与方式的质量控制管理模式,而且这也是最常见的质量控制模式。化工自动化控制管理目标是要获得稳定的可靠产品。一旦质量控制效果不好,那么生产的产品也就不符合要求,所以,必须重新就行加工,结果大大增加了生产成本。然而,如果质量控制效果良好,那么就会使化工企业生产效率大大提高,而生产成本也就相应的会减少。

 五、化工自动化控制存在的问题及解决对策
  1.模型通用性能较差
  现如今,开发的各种模型都是根据某些大型企业的生产装置来开发的,但是,由于我国化工企业生产工艺流程的多样性,使得现有的模型通用性能非常差,得不到广泛的推广和使用。
  2.产品化能力非常差
  产品化能力较差主要表现在两方面,一方面,对现有生产模型与技术进行优化必须要有足够的资金与人力资源,通常情况下,要求研究人员应该具备足够的科研实力,然而,却缺少足够的产品优化资金;另一方面,将学历很高的研究人员都安排到开发产品化程序工作中,没有合理的分配人力资源,浪费了更多的人力资源。
  3.加强技术与应用技术研究
  在未来的化工企业发展中,要将工作重点放在应用技术与新技术的研究过程中,从而实现化工企业的经济增长。而且,在化工生产中还要大量运用信息技术。现如今,流程模拟、生产优化技术都发挥着巨大的作用。
  4.使用最先进的控制系统
  现如今,大多数化工企业仍然使用的是传统的控制系统,PID控制技术的使用占90%,可以说,装置的潜能并没有完全发挥出来。所以,要大力推广和使用流程模拟和生产优化技术等先进的生产技术和应用技术。
  六、结语
  经过多年的攻关和不断的技术开发研究,我国近年来在化工自动化控制的控制规律、方案以及实施技术和规模集中方面,都已经取得了一定的成功经验,经济效益也得以显著提升,为今后我国护工自动化产业的进一步的发展奠定了良好的基础。但是现阶段我国的化工自动化控制及其应用研究工作,仍然有许多亟待解决的问题,需要我们进一步深日研究。化工过程控制对于提高化工工艺水平,提升化工产能、产量和质量,以及改善化工企业劳动效率等方面都将发挥越来越主要的作用。

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