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化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)升級(jí)與發(fā)展
摘要：目前，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)越來越普及，在化工行業(yè)發(fā)揮著極其重要的作用，可以提高化工生產(chǎn)的效率，還可以保障化工運(yùn)作過程中存在風(fēng)險(xiǎn)。文章通過分析化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工行業(yè)中的應(yīng)用，了解到化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，對(duì)提高化工行業(yè)起到不可或缺的作用，然后再分析化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展。本論文對(duì)化工從業(yè)者能起到較好理論指導(dǎo)和實(shí)踐指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；化工；應(yīng)用；發(fā)展
隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)發(fā)生天翻地覆的變化，人們?cè)诓煌５目刂剖挛�，運(yùn)用這種的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是人們不斷認(rèn)識(shí)事物改造事物的產(chǎn)物。1950年之后，人們開始思考在化工行業(yè)中運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用到化工行業(yè)中這是第一代系統(tǒng)技術(shù)。電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)則是第二代系統(tǒng)技術(shù)，第三代控制系統(tǒng)就是將計(jì)算機(jī)運(yùn)用到其中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)集成控制，第四代控制系統(tǒng)級(jí)就是集散式分布控制系統(tǒng)，第五代控制系統(tǒng)即是化工自動(dòng)化控制現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)[1]。這些自動(dòng)化控制方式在不斷地進(jìn)步發(fā)展，彌補(bǔ)傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)�；ぷ詣�(dòng)化控制系統(tǒng)在化工行業(yè)發(fā)揮著重要作用，其發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)直接影響著化工行業(yè)的進(jìn)步。本文就將具體分析化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。
1化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的介紹
1.1化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的含義及意義
化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)是指控制化工生產(chǎn)，通過自動(dòng)化的方式控制化工生產(chǎn)過程。該系統(tǒng)能夠通過設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的、科學(xué)合理的控制算法，提出平衡好控制理論和控制技術(shù)矛盾的方案，即可以智能化的提出解決問題的方案。在化工生產(chǎn)的整個(gè)過程中，將自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用其中可以自動(dòng)化、有效性的控制生產(chǎn)中的溫度、流量、壓力、大小等控制值。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工行業(yè)中的使用，極大的提高了化工行業(yè)的生產(chǎn)效率，尤為重要的是提高化工行業(yè)的安全性。當(dāng)前，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)嚴(yán)重，化工行業(yè)占據(jù)著全國經(jīng)濟(jì)的重要部分，對(duì)于提高化工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展刻不容緩。傳統(tǒng)的化工企業(yè)都是通過人在其中進(jìn)行生產(chǎn)操作，化工行業(yè)本就是一個(gè)處處存在危險(xiǎn)的地方，安全性比較低，人工操作極有可能存在失誤或錯(cuò)誤，一個(gè)微小的失誤都可能造成大問題，所以傳統(tǒng)的化工行業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)大大小小的事故，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。然而通過使用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以代替人工工作，相對(duì)于企業(yè)來說可以節(jié)約勞動(dòng)力，節(jié)約人工成本，最重要的是自動(dòng)化的使用降低了因人工操作的失誤，極大的增加了化工行業(yè)的安全性，而且還可以提高生產(chǎn)效率，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤。
1.2化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
本文總結(jié)了三種化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，這三種技術(shù)在化工中使用較多，其起到的作用也比較大，分別為監(jiān)測(cè)模型分析技術(shù)、實(shí)時(shí)儀表監(jiān)控技術(shù)和自動(dòng)化檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)。下面將依次介紹三種技術(shù)：（1）監(jiān)測(cè)模型分析技術(shù)就是在化工生產(chǎn)過程中監(jiān)測(cè)是否按照預(yù)先設(shè)定的要求在進(jìn)行加工，在化工生產(chǎn)過程中，該技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，能夠控制監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程，還可以診斷設(shè)備是否安全運(yùn)行，及時(shí)檢測(cè)設(shè)備是否出現(xiàn)故障，這樣會(huì)提高化工生產(chǎn)的安全性。監(jiān)測(cè)模型分析技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要結(jié)合計(jì)算機(jī)控制軟件、化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)等設(shè)備，從而讓監(jiān)測(cè)模型分析技術(shù)具備檢查、監(jiān)測(cè)、分析、管理等作用，給化工行業(yè)帶來更加安全有效的生產(chǎn)[3]。（2）實(shí)時(shí)儀表監(jiān)控技術(shù)在化工生產(chǎn)中扮演著不可或缺的作用，將會(huì)對(duì)化工生產(chǎn)的儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查控制，化工安全生產(chǎn)離不開實(shí)時(shí)儀表監(jiān)控技術(shù)，其也是化工生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。該技術(shù)必須要求化工管理人員對(duì)化工生產(chǎn)情況有一個(gè)詳細(xì)清楚的了解，化工管理人員還要能夠?qū)x表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的分析，有效處理不巧當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，讓化工生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)降低到標(biāo)準(zhǔn)范圍。（3）自動(dòng)化檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)就是針對(duì)化工生產(chǎn)過程和化工設(shè)備是否出現(xiàn)危險(xiǎn)而做出檢測(cè)與修復(fù)，可以說是保障化工生產(chǎn)安全的重要技術(shù)。該技術(shù)能夠自動(dòng)的檢測(cè)到化工生產(chǎn)中的故障，從而可以提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高生產(chǎn)效益。
1.3化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的作用
1.3.1化工生產(chǎn)過程的控制作用在化工生產(chǎn)中，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠第一時(shí)間快速準(zhǔn)確的找到生產(chǎn)的問題所在，并且能夠及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行維修，提高了化工生產(chǎn)的安全性，也加大了生產(chǎn)的效率。在生產(chǎn)過程中會(huì)存在很多的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析存在一定的難度，理論上的檢測(cè)是解析模型，相對(duì)比價(jià)容易，但是在實(shí)際過程中，需要考慮的問題比較復(fù)雜，是很難建立科學(xué)的、合理的、精確的模型。所以在實(shí)際情況中，經(jīng)過多方面的分析，建立相對(duì)精確的模型，從而將其運(yùn)用到化工生產(chǎn)的過程中去。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)的過程中會(huì)檢測(cè)記錄各種的數(shù)據(jù)，然后與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在較大的誤差、波動(dòng)范圍比較大，自動(dòng)化控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，可以控制著化工生產(chǎn)的安全[4]。1.3.2化工生產(chǎn)質(zhì)量的控制作用自動(dòng)化控制系統(tǒng)還有一個(gè)重要作用就是保障化工生產(chǎn)的產(chǎn)品是可靠的、是安全的，其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，即對(duì)化工生產(chǎn)質(zhì)量起到一個(gè)較好的控制作用。如果在生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量缺乏監(jiān)控或者監(jiān)控不到位，就會(huì)生產(chǎn)出不符合要求的次品，該次品要么沒用要么再進(jìn)行第二次加工，這都會(huì)直接影響化工企業(yè)的利潤與效率。自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制能夠起到提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本的作用。在對(duì)問題進(jìn)行監(jiān)督、預(yù)測(cè)時(shí)，可以將問題及時(shí)制止，避免發(fā)生較大的問題，化工生產(chǎn)質(zhì)量的控制需要相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)參與到化工生產(chǎn)中去，并對(duì)質(zhì)量保障流程十分清楚，不能出現(xiàn)操作失誤的現(xiàn)象，一般質(zhì)量的檢測(cè)工作很難通過人快速放映出來，但是通過化工自動(dòng)化控制的質(zhì)量管控系統(tǒng)可以起到很好控制作用效果。
2化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用
2.1自動(dòng)化控制系統(tǒng)中儀表監(jiān)控與模型監(jiān)測(cè)應(yīng)用
化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用儀表監(jiān)控和模型監(jiān)測(cè)能夠準(zhǔn)確的對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)行了解和監(jiān)察，可以觀測(cè)到生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，從而對(duì)存在安全隱患的問題進(jìn)行監(jiān)督和控制，避免發(fā)生問題。化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的作用可以通過儀表來精確表達(dá)出來，在對(duì)化工生產(chǎn)過程中實(shí)行監(jiān)督，需要通過生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了解然后建立相應(yīng)模型，放入模型系統(tǒng)中進(jìn)行綜合分析化工生產(chǎn)是否存在障礙，自動(dòng)化技術(shù)的使用，可以幫助我們建立一個(gè)相對(duì)完整的專家知識(shí)庫，它的作用在于化工生產(chǎn)中會(huì)存在很多信息數(shù)據(jù)，可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)反饋監(jiān)督，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，可以及時(shí)采取相應(yīng)措施處理問題，從而達(dá)到化工生產(chǎn)過程中監(jiān)督的作用[5]。舉例說明，某企業(yè)生產(chǎn)一些化學(xué)產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中需要用到大量的泵，比如尾氣循環(huán)泵、水循環(huán)泵等等，像這種用到大量的設(shè)備時(shí)，可以通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行管理，管理每個(gè)泵的工作情況，并對(duì)每個(gè)泵進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，因?yàn)楫?dāng)用一個(gè)泵出現(xiàn)問題將會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)過程，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的使用，可以增加化工生產(chǎn)的安全性和高效率性。
2.2自動(dòng)化控制系統(tǒng)中安全自動(dòng)化裝置的應(yīng)用
化工企業(yè)中生產(chǎn)產(chǎn)品的過程包含很多化學(xué)物質(zhì)，很多化學(xué)物質(zhì)具有危險(xiǎn)性，而且在化工生產(chǎn)過程中也會(huì)存在很多極其危險(xiǎn)的加工過程，所以化工生產(chǎn)是一個(gè)危險(xiǎn)程度相當(dāng)高的活動(dòng)。當(dāng)化工生產(chǎn)的某個(gè)環(huán)節(jié)沒有處理好時(shí)，即使是一個(gè)比較小的問題，如果沒有及時(shí)的針對(duì)問題進(jìn)行處理，嚴(yán)重的會(huì)給工作人員造成不可磨滅的影響，輕微的也會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率變低或者化工設(shè)備損壞。將自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用到化工行業(yè)中，可以自動(dòng)管理化工設(shè)備和化工生產(chǎn)運(yùn)作，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，自動(dòng)化裝置可以將問題形成信息反映到裝置中，然后自動(dòng)分析存在問題，形成總結(jié)，最后及時(shí)的將存在的危險(xiǎn)控制在可控制范圍內(nèi)，即完成了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的作用，保證了生產(chǎn)的有效完成。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的安全自動(dòng)化裝置還可以在滅火活動(dòng)中起到很好的應(yīng)用，因?yàn)樵诨どa(chǎn)中，會(huì)存在很多的可燃性化學(xué)材料，當(dāng)材料處理不當(dāng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生明火，如果沒有發(fā)現(xiàn)這種燃燒問題，或者現(xiàn)場(chǎng)人員沒有及時(shí)的滅火，就會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致火災(zāi)的形成，從而造成嚴(yán)重的人員損失和經(jīng)濟(jì)損失，安全自動(dòng)化裝置可以對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)督，如若發(fā)現(xiàn)火星，就會(huì)快速的實(shí)行滅火行動(dòng)，從而將起到防火災(zāi)的作用[6]。
2.3自動(dòng)化控制系統(tǒng)中緊急停車系統(tǒng)的應(yīng)用
將緊急剎車系統(tǒng)運(yùn)用到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中去，可以讓化工生產(chǎn)達(dá)到更好的作用和性能，就是當(dāng)設(shè)別出現(xiàn)一個(gè)問題時(shí)，就會(huì)直接將整個(gè)工作停止運(yùn)行，這將會(huì)減少化工企業(yè)的帶來更加嚴(yán)重的后果。而且化工生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)十分緊密的，當(dāng)一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，如果通過人工要將生產(chǎn)停止會(huì)花費(fèi)比較長的時(shí)間，這樣就會(huì)造成更大的損失，所以講自動(dòng)化控制系統(tǒng)中緊急停車系統(tǒng)運(yùn)用到化工生產(chǎn)中可以降低傷害、減少企業(yè)損失。
3化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展
我國化工行業(yè)的發(fā)展在不斷地向前進(jìn)步，很多程度上在于將自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用到化工生產(chǎn)中去，因?yàn)樽詣?dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)用保證了化工生產(chǎn)的安全性和高效率性，從而可以提高企業(yè)效率�；ぷ詣�(dòng)化控制系統(tǒng)主要由三個(gè)方面組成，分別為硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和控制人員。對(duì)于化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展也需要從這三個(gè)方面進(jìn)行分析。
3.1化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中硬件系統(tǒng)的升級(jí)
隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，其技術(shù)應(yīng)用讓化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)變得更加可行，計(jì)算機(jī)的使用可以將對(duì)化工生產(chǎn)的化工控制過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后監(jiān)督問題、調(diào)節(jié)技術(shù)，還對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，這些工作都會(huì)系統(tǒng)化自動(dòng)的完成，這樣一個(gè)集成化控制就可以通過一個(gè)平臺(tái)來完成。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中硬件用的設(shè)備和系統(tǒng)不一致，所以很難對(duì)這些化工資源進(jìn)行整合時(shí)，我們需要將硬件系統(tǒng)放在一個(gè)可以與系統(tǒng)兼容的區(qū)域，然而，在實(shí)際情況中這種區(qū)域是不存在的，所以為了這樣一個(gè)可以達(dá)到集成化管理的作用，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)將來可能會(huì)往這個(gè)方向發(fā)展，創(chuàng)造一個(gè)可以達(dá)到統(tǒng)一兼容的區(qū)域。在未來的發(fā)展中，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)才可以更好的發(fā)展，才能更好的滿足時(shí)代的發(fā)展要求，提高化工行業(yè)的發(fā)展。
3.2化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的編輯和管理
化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)和程序組成，數(shù)據(jù)就是在進(jìn)行化工生產(chǎn)控制過程信息的分析和調(diào)取而來的，程序就是編程人員編出來的，用來控制化工設(shè)備和生產(chǎn)過程的。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，我國的化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，其生產(chǎn)模式是流程式的管理模式。這種模式對(duì)于化工生產(chǎn)效率可以起到很好的作用，但是其也有缺陷，就是當(dāng)其中一個(gè)步驟出現(xiàn)問題時(shí)，就會(huì)造成整個(gè)流程出現(xiàn)問題，就像電路的串聯(lián)一樣，一節(jié)線上出現(xiàn)問題，整個(gè)電路都癱瘓�；ぷ詣�(dòng)化控制系統(tǒng)中資源集成和共享，而且資源數(shù)據(jù)太大，會(huì)造成資源管理時(shí)軟件系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)太大出現(xiàn)卡殼甚至死機(jī)，所以化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)將來為了解決這種問題必須要提高系統(tǒng)的容量和兼容性，能將重復(fù)的信息自動(dòng)刪除，能填系統(tǒng)漏洞。
3.3化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)操作人員的要求
就目前來看，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作人員存在的缺陷就是對(duì)控制系統(tǒng)的操作原理不了解，工作經(jīng)驗(yàn)相對(duì)而言較為豐富，在工作的過程中就會(huì)出現(xiàn)通過經(jīng)驗(yàn)的方法對(duì)問題進(jìn)行判斷并解決。但是對(duì)于技術(shù)人員來講，首先要講理論知識(shí)學(xué)透徹，增加自己的基本常識(shí)，化工企業(yè)可以定期不定期的對(duì)技術(shù)員工進(jìn)行培訓(xùn)，技術(shù)人員經(jīng)過主動(dòng)參與到培訓(xùn)中，企業(yè)并通過績效考核的方式對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行審核，對(duì)成績優(yōu)秀者進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。這樣就會(huì)提高員工的技術(shù)能力和競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)操作人員的要求來提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，從而提高化工行業(yè)的快速發(fā)展。
4結(jié)論
通過上文的分析，可知化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的意義十分重要，將來，隨著社會(huì)的進(jìn)步與科技的發(fā)展，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)將會(huì)越來越重要，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的在化工行業(yè)中應(yīng)用也會(huì)越來越突出，所以新時(shí)代的化工企業(yè)著要不斷的思考化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，采用監(jiān)測(cè)模型分析、實(shí)時(shí)儀表監(jiān)控、自動(dòng)化檢測(cè)與修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的高效率和高安全性。盡管化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的作用十分強(qiáng)大，應(yīng)用較為廣泛，但是也存在一些缺陷，將來的化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)將會(huì)向著更大、更快、更強(qiáng)方向發(fā)展，該系統(tǒng)的發(fā)展會(huì)越來越成熟，對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展也將會(huì)起到越來越大的作用。
參考文獻(xiàn)
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