初探化工自动化控制技术及其发展趋势

1、初探化工自动化控制技术及其开展趋势 初探化工自动化控制技术及其开展趋势 【摘 要】随着科学技术的不断向前开展，化工自动化控制技术也取得了很大的开展和进步，目前已经逐步实现了化工生产中的设备自动化、信息化。本文中笔者将结合我国的化工自动化控制技术的现状，就其未来的开展趋势和方向，谈谈自己的看法。 【关键词】化工；自动化；控制技术 一、化工自动化控制概述 所谓化工自动化控制，是一种针对于化工企业的整个生产管理过程的控制形式，通过对自动化控制技术的运用，和对控制算法及控制方案的执行，以最终实现控制理论和工程技术时间的有机协调，来到达控制化工生产的目的。其控制行为贯穿于原料的加工到成品的产出的整个过程

2、，控制的内容包括温度、压力、流量以及液位等模拟量。 实现这种自动化控制需要具备以下几个条件：一是要为化工企业配备先进的自动化控制设备和自动化控制系统，这是自动化控制得以实现的硬件条件，目前市场上常见的自动化控制系统主要以 DCS分散控制系统为主，常见的自动化控制设备主要是PLC可编程序控制器。只有选择了专业的自动化控制系统和设备，才能到达对于化工生产过程中的温度、压力、流量以及液位等四大过程参数的有效控制。 二是要制定一个科学合理的运行方案，因为每一个化工企业的生产状况都是不同的，所选择的自动化控制系统和设备也是有所区别的，所以在系统正式运行前要有针对性的制定一个符合自身运行要求的方案。 三是

3、需由高素质的专业技术人员进行操作，化工自动化控制系统是一个专业性和技术性非常强的操作系统，为了能够使其功能得到充分的发挥，也为了防止因误操作导致的一系列故障问题的产生，我们要聘请专门的技术人员进行操作。 以上就是化工自动化控制得以实现的三个条件，三者相辅相成，缺一不可。实践中只有将三者有机的结合起来，才能良好的实现化工过程的自动化控制。所以，要做好化工过程的自动化控制工作，仅仅有着先进的控制技术是不够的，还要配备专门呢的自动化控制系统和设备，并结合一个科学可行的运行方案，才能实现最优的化工过程控制，才能在化工生产的过程中为企业节约生产本钱，提升产品质量，并同时推动化工企业的平安生产和管理。 二

4、、我国化工自动化现状 随着改革开放后我国社会经济的不断开展，我国的科学技术也迈入了一个新的历史水平，就化工自动化系统来说，近年来，国内集散系统DCS的研究和开发已从样机研制阶段开始走向实际现场的应用。由我国自主研发的大量产品已经投入市场，但从产品的类型和结构上看，目前大多数还属于中、小规模的系统，比拟适合中小化工企业使用。所以，对于大中型化工企业来说，实现化工自动化控制还要以设备和系统的引进为主，目前我国的大中型化工企业无论是新建、扩建还是改造化工自动化控制时，最常采用的系统仍是DCS。尽管我国的大中型化工企业的自动化控制以引进为主，但是就其开展速度来讲，还是比拟快的。另外，我国目前的化工企业

5、自动化技术开展相对不平衡，特别是行业之间开展不平衡。如化肥、石油化工、橡胶行业自动化水平较高，而氯碱、农药等行业的自动化水平那么相对较低，这种开展的不平衡导致的直接后果就是两种行业的总体开展水平的差异，值得有关部门给予重视。化肥行业作为自动化控制水平相对较高的化工行业，其大中型企业的开展尤为迅速，但是农药作为农业化工的另一个行业，其自动化控制水平相比拟之下，就远远落后。 三、DCS控制技术简介 上文中我们提到最常用的化工自动化控制系统为DCS系统，并且其广泛的应用于大中型企业的自动化控制过程中，所以，下文中笔者将从几个方面对该系统的相关技术原理，进行简要介绍。 1、DCS控制站 DCS 系统中

6、，控制站是一个完整的计算机，实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的情况下，完成过程控制策略，保证生产装置运行。控制站作为一个完整的计算机，它的主要 I/O设备为现场的输入、输出处理设备，即过程输入/输出PI/O，包括信号变换与信号调理，A/D、D/A 转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号，以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认，这是至关重要的。控制站是整个DCS 的根底，它的可靠性和平安性最为主要，死机和控制失灵的现象是绝对不允许的，而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠，才能满足用户要求。 2、操作站和工程师站 DCS 系统

7、形成初期操作站和工程师站是同一个，即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用功能。DCS 操作站是典型的计算机，有着丰富的外围设备和人机界面。操作站要实现其多项功能，必须完成数据组织和存储两方面任务，如与工位号相关的一些数据，在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的，由物理位置决定的工位规定工位号即特征号或标签Tag各工位说明可以用汉字，使之与工艺对象一致，以保证工艺操作人员的操作，工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等，这些均组织成文件，最终形成数据

8、库，存储在硬盘的相应区域，使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和平安性。 3、数据通信及网络 上两节所述控制站、操作站、工程师站，均为通信网络的节点，DCS 网络上的节点还可能有上位机高级控制计算站、与工厂管理网相连的网关等，在此不予赘述。DCS 网络和上述的节点不同，它是 DCS 的生命线，在 DCS 整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。在当前 DCS 中通信功能的开展是与全厂管理网络技术相融合，逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡，所以更具有开放性。DSC 系统的规模与通信能力有关系，而通信的复杂性主要表现在品的互联问题，这样才能够既保证了系统的扩展性，又

9、保护了用户的初期投资。 四、化工自动化控制技术的开展趋势 我们看到，随着计算机信息技术的开展，互联网应用的普及一定程度上加快了信息工业化开展的进程，信息工业化由以前的单机作业逐渐开展成为了目前的多机联网作业。微电子技术的开展使现代工业逐渐向智能化开展中迈进，尤其是微电子技术在仪表控制、仪表测试方面的应用。在化工行业，通过微电子技术、网络技术、系统软件技术将各种工业仪器表、工业工程线路、工程作业监控、智能化控制、企业信息资源有机的整合到统一个数字平台之中，通过该平台对企业内部数据进行有机的整合，提供方便的实时查询、监控功能。所以，在将来自动化设备的开发与研究过程中，我们应该突出信息化与自动化控制技术的优势，利用微电子技术实时监控采集作业现场信息，以网络为传播媒介，将这些信息发送到远处控制端口，在企业内部建立自己的企业或者是工程工程信息数据库，利用数据分析技术已经数据挖掘技术，对采集到的数据进行在线分析，并将分析后的结果反应到信息控制终端，信息控制终端根据不同的情况对设备实施远程的自动化控制。另外，就我国来说，还应加强对于DCS系统的研发，以使其能够满足大中型化工企业自动化控制的技术需要，满足企业在新建、扩建以及系统改造的过程中的控制要求，只有这样才能实现技术自主和独立，不再依赖于对DCS系统的引进。 参考文