淺談化工安全生產(chǎn)自動(dòng)化控制

史賀

摘要：自動(dòng)化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)安全性、工作效率以及產(chǎn)品精度的提升，并且降低化工生產(chǎn)制造企業(yè)的人力物力消耗，節(jié)省成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。雖然自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，但其仍存在很大的優(yōu)化空間，在未來，政府、企業(yè)以及研究單位應(yīng)加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的重視，不斷研發(fā)出更為先進(jìn)的化工安全生產(chǎn)保障自動(dòng)化控制技術(shù)，從而更加有效地保障化工生產(chǎn)的安全性。

關(guān)鍵詞：化工生產(chǎn) 安全 自動(dòng)化 控制

1自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)

在經(jīng)濟(jì)全球化以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的背景下，化工生產(chǎn)制造企業(yè)所面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力逐步提升，如何提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，增強(qiáng)自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力并在高強(qiáng)度的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟，成為了化工生產(chǎn)制造企業(yè)需要解決的首要問題。自動(dòng)化控制技術(shù)可以解放工作人員的雙手，降低企業(yè)人力資源成本，同時(shí)提高化工生產(chǎn)制造的效率，也使得化工生產(chǎn)制造產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性都得到不小的提升。從發(fā)展的角度來看，盡管自動(dòng)化控制技術(shù)需要大量資金支持以用作自動(dòng)化設(shè)備的購買，但其為企業(yè)帶來的效益則在很大程度彌補(bǔ)了這部分支出，同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)在提升產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率等方面表現(xiàn)更加優(yōu)秀。

2自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)化工生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)故障并診斷、對(duì)化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障的幅度進(jìn)行辨識(shí)、對(duì)故障發(fā)生時(shí)間進(jìn)行推斷以及對(duì)故障的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。過程監(jiān)測(cè)可以通過解析模型的方式來監(jiān)測(cè)化工生產(chǎn)過程中的故障，但這種監(jiān)測(cè)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(cè)還可以基于專家知識(shí)的方式進(jìn)行化工生產(chǎn)過程中的故障監(jiān)測(cè)，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(cè)系統(tǒng)，名為化工過程監(jiān)測(cè)與模糊診斷系統(tǒng)。在這種監(jiān)測(cè)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(duì)故障發(fā)生情況進(jìn)行決策。

2.2緊急停車系統(tǒng)。緊急停車系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)過程進(jìn)行關(guān)鍵參數(shù)以及工作狀況的監(jiān)視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有危害生產(chǎn)過程中的異常工作行為時(shí)，則自動(dòng)取代過程監(jiān)控系統(tǒng)并進(jìn)行緊急停車以保證生產(chǎn)安全。一般情況下，在化工生產(chǎn)過程中緊急停車的方式和作用都是大不相同的。正常停車是因設(shè)備需要檢修以及維護(hù)等原因所進(jìn)行的有原因、有計(jì)劃的停車;局部緊急停車是遇到局部化工生產(chǎn)工作區(qū)域的設(shè)備損壞或宕機(jī)以及電源突然故障等意外情況時(shí)進(jìn)行的臨時(shí)停車行為;全面緊急停車是因生產(chǎn)過程中突發(fā)的總電源失效，水源、氣源等被截?cái)喽l(fā)生的全面停車。通常來講，緊急停車系統(tǒng)直接關(guān)系著化工生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)安全，所以緊急停車系統(tǒng)的可靠性必須得到保證，因此緊急停車系統(tǒng)設(shè)置了三個(gè)串聯(lián)的工作單元分別是檢測(cè)單元、邏輯單元以及執(zhí)行單元，它們之間共同工作來保證緊急停車系統(tǒng)的可靠性，在三個(gè)單元的工作過程中，其需要遵循獨(dú)立設(shè)置、中間環(huán)節(jié)最少、冗余及故障安全等四項(xiàng)基本原則。

2.3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(duì)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(duì)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(duì)于化工生產(chǎn)制造流程中效率提高的上限。計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)將化工安全生產(chǎn)制造中不同環(huán)節(jié)的計(jì)算機(jī)輔助功能進(jìn)行了改進(jìn)與整合，使得計(jì)算機(jī)輔助項(xiàng)目以系統(tǒng)的形式投入到了化工生產(chǎn)制造過程中。從整體性的角度看，計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)的使用極大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率，促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)的建設(shè)借助了電子信息技術(shù)、現(xiàn)代化管理技術(shù)、先進(jìn)性材料實(shí)現(xiàn)技術(shù)等，主要構(gòu)成為電子計(jì)算機(jī)、新型自動(dòng)化設(shè)備以及傳感器等，這些組成部分在計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)中的作用各不相同，其可以將生產(chǎn)過程中的信息以及物質(zhì)材料進(jìn)行有效控制，并通過計(jì)算機(jī)終端調(diào)節(jié)生產(chǎn)效率，促進(jìn)生產(chǎn)穩(wěn)定、可靠以及安全的運(yùn)行。

2.4柔性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)最早由英國提出，也屬于自動(dòng)化控制技術(shù)之一。柔性自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)是生產(chǎn)信息，配合以信息儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和數(shù)字加工設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同生產(chǎn)加工對(duì)象的控制。柔性自動(dòng)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(duì)象的加工需求，通過將加工對(duì)象成組排列的方式，使得技術(shù)人員可以選擇合適的儲(chǔ)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(duì)于生產(chǎn)信息的全面檢測(cè)，并依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。金字塔其余內(nèi)容為不同層級(jí)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自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)化探索

自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)還具有廣闊的發(fā)展前景，其主要發(fā)展趨勢(shì)為儀表監(jiān)控系統(tǒng)以及自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)等。3.1儀表監(jiān)控系統(tǒng)儀表監(jiān)控可以準(zhǔn)確識(shí)別當(dāng)前化工生產(chǎn)狀態(tài)從而預(yù)防各種故障，傳統(tǒng)的儀表監(jiān)控有微處理器以及大規(guī)模集成電路等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一部分化工生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)使用可編程邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)等較為先進(jìn)的儀表監(jiān)控系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表，在可編程邏輯控制器和分布式控制系統(tǒng)的科研基礎(chǔ)上，研究人員又研制出了新一代儀表監(jiān)控系統(tǒng)如現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)等。3.2自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)操作并將其排除，同時(shí)自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)還可以利用無損傷探傷法，對(duì)化工生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行探傷，以綜合分析其生產(chǎn)狀態(tài)以及故障發(fā)生率，從而在很大程度上提前排除了設(shè)備故障威脅，切實(shí)保障了化工生產(chǎn)安全性。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以和設(shè)備故障報(bào)警系統(tǒng)共同使用，在設(shè)備發(fā)生安全事故時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)可以向工作人員發(fā)出警報(bào)并急停設(shè)備，極大降低了故障對(duì)于化工生產(chǎn)過程中的威脅。

4結(jié)束語

自動(dòng)化控制技術(shù)在化工生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)安全性、工作效率以及產(chǎn)品精度的提升，并且降低化工生產(chǎn)制造企業(yè)的人力物力消耗，節(jié)省成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。雖然自動(dòng)化控制技術(shù)在化工安全生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，但其仍存在很大的優(yōu)化空間，在未來，政府、企業(yè)以及研究單位應(yīng)加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的重視，不斷研發(fā)出更為先進(jìn)的化工安全生產(chǎn)保障自動(dòng)化控制技術(shù)，從而更加有效地保障化工生產(chǎn)的安全性。

參考文獻(xiàn)

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國家日用金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（沈陽） 遼寧沈陽 110031