自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

（長(zhǎng)春市職業(yè)危害檢測(cè)檢驗(yàn)中心，吉林 長(zhǎng)春 130000）

自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用

王 麗

（長(zhǎng)春市職業(yè)危害檢測(cè)檢驗(yàn)中心，吉林 長(zhǎng)春 130000）

在化工企業(yè)，原材料多為易燃易爆物質(zhì)、或是有毒有害的化學(xué)品，而其生產(chǎn)工藝流程通常包括高溫作業(yè)和高壓作業(yè)，所以，化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程發(fā)生控制失誤時(shí)，導(dǎo)致重大安全事故的可能性極高。以此觀之，在化工企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖技術(shù)，可以有效降低安全事故發(fā)生率，是加強(qiáng)安全管理、規(guī)范生產(chǎn)流程一項(xiàng)重要方法。本文將對(duì)化工企業(yè)實(shí)施自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，在此基礎(chǔ)上，對(duì)該項(xiàng)安全技術(shù)在化工企業(yè)的未來(lái)前景進(jìn)行展望。

安全生產(chǎn)；自動(dòng)化控制；安全聯(lián)鎖

化工企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是規(guī)?；蜕a(chǎn)工藝復(fù)雜化，生產(chǎn)所需設(shè)備也相對(duì)復(fù)雜，因此，生產(chǎn)過(guò)程中存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)實(shí)中的安全事故發(fā)生率也相對(duì)較高。這一特點(diǎn)對(duì)實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化也產(chǎn)生了迫切要求。

1 化工行業(yè)的特點(diǎn)

我國(guó)化工行業(yè)眾多，采用的工藝也是千差萬(wàn)別，較之其他行業(yè)總體上來(lái)說(shuō)特點(diǎn)相對(duì)比較突出，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1） 連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模大；

（2） 運(yùn)行周期長(zhǎng)，滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，工藝過(guò)程要求穩(wěn)定﹑安全；

（3） 工藝條件苛刻，一般具有高溫﹑高壓﹑低溫﹑真空﹑易燃﹑易爆﹑有毒有害﹑腐蝕性等特點(diǎn)，使用的介質(zhì)也較為復(fù)雜多變；

（4） 因其工藝條件決定其生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)比較惡劣，如腐蝕性環(huán)境﹑易燃易爆場(chǎng)所﹑高粉塵性作業(yè)場(chǎng)所等。

2 自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖在化工行業(yè)中的應(yīng)用

2.1 自動(dòng)化控制在化工行業(yè)中的應(yīng)用

自動(dòng)化控制指的是一種自動(dòng)依據(jù)既定程序或指令開展生產(chǎn)作業(yè)的一種技術(shù)方法，按照自動(dòng)化程度不同，又劃分為兩類，一類是全自動(dòng)化控制，一類是半自動(dòng)化控制。自動(dòng)化控制技術(shù)可應(yīng)用在生產(chǎn)過(guò)程控制﹑機(jī)械制造控制和管理過(guò)程控制等領(lǐng)域。我國(guó)在化工企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)有幾十年的歷史，開發(fā)途徑包括引進(jìn)和創(chuàng)新兩種?；どa(chǎn)也經(jīng)歷了手工操作﹑機(jī)械控制和自動(dòng)化控制三個(gè)階段。自動(dòng)化控制技術(shù)也從單一生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)向復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)演變。在國(guó)內(nèi)和化工企業(yè)中，應(yīng)用較廣泛的控制系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器（PLC）﹑分散控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）。

在上述三種控制系統(tǒng)中，又以DCS和PLC兩種更為多見(jiàn)。PLC作為一種存儲(chǔ)器，采用的是一類可編程。作為一種內(nèi)部存儲(chǔ)程序，其主要功能包括執(zhí)行邏輯運(yùn)算﹑執(zhí)行順序控制﹑執(zhí)行進(jìn)行定時(shí)﹑計(jì)數(shù)和執(zhí)行算術(shù)操作等。其控制方式采取的中數(shù)字輸入/輸出方式或模擬式輸入/輸出方式。PLC系統(tǒng)的特點(diǎn)包括：（1）功能較強(qiáng)，具有較高性價(jià)比；（2）具有高可靠性和較強(qiáng)的抗干擾性；（3）維修簡(jiǎn)單方便。適用范圍包括對(duì)間歇性生產(chǎn)過(guò)程的控制，以及中小規(guī)模的連續(xù)性化工生產(chǎn)過(guò)程控制。規(guī)模較大的化工生產(chǎn)過(guò)程控制主要應(yīng)用DCS系統(tǒng)。DCS的特點(diǎn)是將計(jì)算機(jī)﹑通訊和自動(dòng)控制等技術(shù)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)操作﹑自動(dòng)監(jiān)視﹑自動(dòng)管理與分散控制，同PLC相比，其控制功能更為強(qiáng)大。DCS的不足之處是成本相對(duì)較高。DCS的結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)包括控制分散﹑多層分散﹑危險(xiǎn)分散及合作自治，因此適用在石油化工﹑化肥和大型空分制氧等生產(chǎn)規(guī)模較大的化工企業(yè)。

FCS系統(tǒng)是從DCS和PLC基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，F(xiàn)CS系統(tǒng)具有DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的全部?jī)?yōu)勢(shì)，同時(shí)，其控制功能更加強(qiáng)大更完善。FCS實(shí)現(xiàn)了布線工作量的簡(jiǎn)單化，使繁瑣的控制系統(tǒng)得到極大簡(jiǎn)化，系統(tǒng)檢測(cè)與控制單元的分布也更加科學(xué)。作為全數(shù)字式串行雙向通信系統(tǒng)，F(xiàn)CS有效連接了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各類自動(dòng)化設(shè)備與控制器，并從這些自動(dòng)化設(shè)備上采集實(shí)時(shí)信息，再加以應(yīng)用（這些信息采取和應(yīng)用過(guò)程包括全部記錄數(shù)據(jù)的組態(tài)﹑標(biāo)定﹑監(jiān)控﹑性能診斷與維護(hù)）。上述過(guò)程同生產(chǎn)保持同步，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，同時(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的自動(dòng)管理。智能化﹑開放化﹑微型化和全數(shù)字化是FCS的特點(diǎn)，該系統(tǒng)代表了未來(lái)化工行業(yè)生產(chǎn)和管理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方向。

2.2 安全聯(lián)鎖在化工行業(yè)中的應(yīng)用

安全聯(lián)鎖作為一種安全技術(shù)措施，可在安全隱患排除前對(duì)接觸危險(xiǎn)區(qū)的行為進(jìn)行阻止，或在發(fā)生接觸時(shí)做到自動(dòng)排除安全隱患。緊急停車系統(tǒng)（ESD）是目前化工行業(yè)中經(jīng)常采用的安全聯(lián)鎖技術(shù)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或生產(chǎn)中發(fā)生突發(fā)事故，ESD系統(tǒng)可使設(shè)備在瞬間停止運(yùn)行，確保不發(fā)生安全事故。為增強(qiáng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性，通常將ESD系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)﹑DCS系統(tǒng)和FCS系統(tǒng)配合使用，ESD系統(tǒng)可在發(fā)生溫度﹑壓力和液位超限，或可氣體和有毒氣體的濃度超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并啟動(dòng)安全聯(lián)鎖停車功能。安全風(fēng)險(xiǎn)高的化工生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)在配備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，安裝ESD系統(tǒng)，以確保在異常情況下不發(fā)生安全事故。

3 展望

隨著自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)依靠新技術(shù)加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理也更具有主動(dòng)性。而在科技飛速發(fā)展的背景下，自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖技術(shù)也將取得新的進(jìn)步，并在化工行業(yè)中起到越來(lái)越重要的作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖技術(shù)實(shí)施于化工生產(chǎn)中，可通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)等的自動(dòng)控制，避免因手工操作等導(dǎo)致的事故隱患，并有效減輕低勞動(dòng)強(qiáng)度，使操作人員的作業(yè)環(huán)境得到改善，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的安全﹑高效運(yùn)行。自動(dòng)化控制及安全聯(lián)鎖的應(yīng)用應(yīng)與化工企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)與工藝特點(diǎn)相結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)技術(shù)的持續(xù)更新，為化工企業(yè)安全生產(chǎn)高效生產(chǎn)起到重要作用。

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