自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用及優(yōu)化

曹立軍 于志坤

【摘 ?要】在化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中，由于行業(yè)本身所存在的特殊性，在實(shí)際的工作和生產(chǎn)過程當(dāng)中，經(jīng)常會存在很多非安全性的生產(chǎn)因素，化工生產(chǎn)過程當(dāng)中會使用到大量的化工原料，這些化工原料當(dāng)中會存在易燃易爆和有毒性的材料，對化工工作人員的人身安全以及整個(gè)化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量形成了一定的影響。隨著當(dāng)前我國科技技術(shù)的發(fā)展速度不斷加快，在化工安全生產(chǎn)過程當(dāng)中，對于自動化技術(shù)的運(yùn)用程度越來越高，自動化控制技術(shù)在現(xiàn)代化工生產(chǎn)工作當(dāng)中有著重要的推動力。從另外一個(gè)角度來進(jìn)行分析，化工的安全生產(chǎn)過程當(dāng)中，危險(xiǎn)性因素一直都存在，即使通過一些操作經(jīng)驗(yàn)比較豐富，同時(shí)專業(yè)層次較高的工作人員來講，在化工生產(chǎn)過程當(dāng)中，也無法做到完全沒有危險(xiǎn)因素的存在。所以說自動化技術(shù)在化工生產(chǎn)工作當(dāng)中存在的意義非常明顯，同時(shí)也是我國化工產(chǎn)業(yè)在未來發(fā)展過程當(dāng)中的重要發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】自動化控制;化工安全生產(chǎn);應(yīng)用;優(yōu)化

1自動化控制概念及內(nèi)涵

自動化控制是一種現(xiàn)代工業(yè)、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中，機(jī)械電氣一體自動化集成控制技術(shù)和理論。自動控制能自動調(diào)節(jié)、檢測機(jī)器設(shè)備、儀表，按規(guī)定的程序或指令自動進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)方法。其目的主要是增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全等。在化工生產(chǎn)企業(yè)中，通過運(yùn)用特殊控制算法和自動化控制方法來控制整個(gè)化工生產(chǎn)的過程，使得化工原料能夠從加工到成品都處于自動化控制當(dāng)中，極大地提高了化工生產(chǎn)的工作效率。

2化工生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用自動化控制來提升生產(chǎn)安全性的重要意義

現(xiàn)如今，在人們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)過程中，化工類產(chǎn)品的消耗和運(yùn)用是必然的，人們的衣食住行都離不開化工產(chǎn)品的支撐。但是很多化工產(chǎn)品的生產(chǎn)原料都具有易燃易爆等特點(diǎn)，因而在生產(chǎn)過程中勢必會存在很大的安全威脅。在具體的化工生產(chǎn)過程中，很多潛在的安全危險(xiǎn)都會對化工產(chǎn)品生產(chǎn)人員的生命、財(cái)產(chǎn)帶來很大的威脅。因此，化工生產(chǎn)企業(yè)對于生產(chǎn)的安全性要求極高。為了能夠提升化工生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)營的安全性和可靠性，運(yùn)用自動化控制技術(shù)和系統(tǒng)，對化工產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)流程進(jìn)行全面的把控，最大限度地減少和消除安全隱患，保護(hù)整個(gè)化工生產(chǎn)的過程安全，促進(jìn)化工生產(chǎn)企業(yè)能夠更加健康、有序的發(fā)展。

3自動化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)

在化工生產(chǎn)中，通過過程控制系統(tǒng)可以對整個(gè)化工生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測以及故障診斷，能在一定程度上提高化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性以及可靠性。過程控制系統(tǒng)可以監(jiān)測化工生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)故障并診斷、對化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障的幅度進(jìn)行辨識、對故障發(fā)生時(shí)間進(jìn)行推斷以及對故障的發(fā)展趨勢進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。過程監(jiān)測可以通過解析模型的方式來監(jiān)測化工生產(chǎn)過程中的故障，但這種監(jiān)測方式由于涉及到的設(shè)備以及技術(shù)難度較高，所以在目前還未得到普遍應(yīng)用;過程監(jiān)測還可以基于專家知識的方式進(jìn)行化工生產(chǎn)過程中的故障監(jiān)測，這種過程控制方法較為實(shí)用，但仍存在一定的局限性相關(guān)人員在各種診斷方法的基礎(chǔ)下，通過結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)分析并校正，組成了新的化工安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，名為化工過程監(jiān)測與模糊診斷系統(tǒng)。在這種監(jiān)測系統(tǒng)中，可以將故障發(fā)生的部分事實(shí)以及主元分析結(jié)果一同發(fā)送到中央處理計(jì)算機(jī)中，通過專家的分析診斷對故障發(fā)生情況進(jìn)行決策。

3.2緊急停車系統(tǒng)

緊急停車系統(tǒng)是化工自動化控制技術(shù)當(dāng)中一個(gè)比較典型的系統(tǒng)類型，在化工的安全生產(chǎn)過程當(dāng)中，緊急停車系統(tǒng)起到的作用非常明顯，主要是針對化工生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)行到某個(gè)狀態(tài)臨界點(diǎn)之后，有效保證了整個(gè)設(shè)備和周圍環(huán)境的安全性，避免由于設(shè)備故障問題造成局部惡劣的安全事故產(chǎn)生，屬于一種應(yīng)急性安全事故控制技術(shù)方式?；ぷ詣踊刂七^程，主要是對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)裝置的連續(xù)性以及動態(tài)化的監(jiān)測，充分保證了化工生產(chǎn)過程當(dāng)中，整個(gè)設(shè)備類型處于一種穩(wěn)定和安全的工作環(huán)境，而經(jīng)濟(jì)停車系統(tǒng)則是通過對化工生產(chǎn)當(dāng)中一些重點(diǎn)的生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行分析，監(jiān)測到一些關(guān)鍵性的化工生產(chǎn)參數(shù)嚴(yán)重偏離了正常的參數(shù)范圍或者是達(dá)到危險(xiǎn)參數(shù)臨界點(diǎn)的時(shí)候，緊急停車系統(tǒng)就會替代普通監(jiān)測系統(tǒng)開始應(yīng)急工作，保證局部區(qū)域化工生產(chǎn)的安全性。

3.3緊急停車系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成

緊急停車系統(tǒng)在內(nèi)部構(gòu)造上主要分為了檢測單元、控制單元以及邏輯分析單元等，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置過程當(dāng)中，需要以安全故障作為判斷準(zhǔn)則，同時(shí)在生產(chǎn)工作當(dāng)中任何一臺機(jī)械設(shè)備或者是儀表所產(chǎn)生的故障概率基本上都是相同的。因此，在化工生產(chǎn)的中間環(huán)節(jié)當(dāng)中產(chǎn)生的故障概率就越高。停車系統(tǒng)當(dāng)中需要在化工生產(chǎn)的中間流程上進(jìn)行剎車設(shè)備的安設(shè)，通過這種模式可以有效的保證剎車系統(tǒng)在化工安全生產(chǎn)當(dāng)中的作用最大化，同時(shí)還保證了化工生產(chǎn)工作人員的人身安全。所以說在檢測單元和執(zhí)行單元當(dāng)中，必須要以安全生產(chǎn)作為基礎(chǔ)保障。最后在緊急剎車系統(tǒng)工作過程當(dāng)中，主要是負(fù)責(zé)設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生故障的時(shí)候，充分保證相關(guān)操控人員和化工設(shè)備的安全，所以說在重點(diǎn)的化工設(shè)備和人員操控設(shè)備區(qū)域當(dāng)中，需要設(shè)定緊急剎車的備用單元系統(tǒng)通過這種雙層保障模式，可以保證化工整個(gè)生產(chǎn)流程的安全性和可靠性。

3.4柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)最早由英國提出，也屬于自動化控制技術(shù)之一。柔性自動化技術(shù)的基礎(chǔ)是生產(chǎn)信息，配合以信息儲運(yùn)系統(tǒng)和數(shù)字加工設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對于不同生產(chǎn)加工對象的控制。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)在化工生產(chǎn)制造過程中依賴于其成組技術(shù)，成組技術(shù)是依據(jù)加工對象的加工需求，通過將加工對象成組排列的方式，使得技術(shù)人員可以選擇合適的儲運(yùn)系統(tǒng)和加工設(shè)備，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率的技術(shù)。成組技術(shù)的信息控制模式呈現(xiàn)金字塔樣式，核心是主計(jì)算機(jī)，其作用是實(shí)現(xiàn)對于生產(chǎn)信息的全面檢測，并依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動態(tài)控制。金字塔其余內(nèi)容為不同層級的計(jì)算機(jī)處理模塊，負(fù)責(zé)控制的計(jì)算機(jī)可以將底層計(jì)算機(jī)捕捉到的信息向上分層匯報(bào)，并根據(jù)上層指令進(jìn)行不同工藝設(shè)備的控制，從而完成整個(gè)生產(chǎn)工藝過程的調(diào)整。

3.5 計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)也被稱為集成控制系統(tǒng)。在這項(xiàng)技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用在化工生產(chǎn)制造領(lǐng)域之前，相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)在實(shí)際的生產(chǎn)流程中應(yīng)用了多種不同的計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程的不同階段進(jìn)行輔助，這些計(jì)算機(jī)輔助在不同環(huán)節(jié)都發(fā)揮了重要的作用，為生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率的提高做出了貢獻(xiàn)。但這些計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)僅僅針對于生產(chǎn)流程不同環(huán)節(jié)的具體生產(chǎn)項(xiàng)目，雖然其能在一定程度上縮減人力開支并提高生產(chǎn)效率，但在整體的化工生產(chǎn)制造中，其未能形成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，這在很大程度上限制了計(jì)算機(jī)輔助對于化工生產(chǎn)制造流程中效率提高的上限。

4結(jié)論

在化工生產(chǎn)的過程中必然會存在一定的安全隱患，只要化工生產(chǎn)企業(yè)及時(shí)做好規(guī)避和隱患排除措施，就能夠最大限度地保障化工生產(chǎn)的安全性和可靠性。自動化控制系統(tǒng)能夠有效地保障化工生產(chǎn)的安全性。與此同時(shí)，在科學(xué)信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，很多先進(jìn)的技術(shù)被研發(fā)出來，并運(yùn)用到了化工安全生產(chǎn)過程中，輔助自動化控制系統(tǒng)一同進(jìn)行化工生產(chǎn)的安全保障工作，這樣既能夠有效地提高化工生產(chǎn)的自動化和智能化，同時(shí)也能夠極大地提升化工生產(chǎn)的安全標(biāo)準(zhǔn)和水平。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：中糧生化能源（肇東）有限公司）