化工自动化控制大全11篇

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1．前言

化工生产自动化指的是在原有的生产设备中，再加入一些合理的自动化装置，从而代替了操作人员的直接生产，节省了大量劳动资源，实现生产过程的自动化。通过这种自动化装置进而管理化工生产的方式，就是化工生产自动化，也可以简化为化工自动化。

2．化工自动化控制的含义

早在二十世纪50年代，就已经出现了自动化，其中早期的自动化主要包含检测与控制两个内容。但是，经过长期的发展，将自动化检测和控制看作是两个独立的概念。事实上，化工生产控制指的是如何在化工生产过程中更好的应用控制理论，主要包含分析自动化系统、自动化系统的运行与实施等。

3．化工自动化控制的现状和发展

近几年，随着我国经济和社会的快速发展，自动化仪表正在朝着智能化的方向发展，并且已经取得了较大的进步，智能化仪表实现了数字化、小型化、轻量化，但是，发展转变最大的就是实现了信号传递，也就是说化工自动化使用了现场总线技术，这样一来，将传统的模拟量信号转变为具有编码功能的数字量。化工自动化控制技术涉及到很多的现代技术，例如：控制理论技术、仪表技术、计算机技术等，从而对化工生产实现检测、控制、管理等目的，最终增加化工产量、减少消耗、生产高质量的产品的技术。化工自动化控制技术主要有三大系统组成，即化工自动化软件、硬件、应用系统。现如今，化工自动化控制成为制造行业中的最重要的技术，通过此技术可以有效的解决化工生产中出现的问题。现如今，当前我国化工自动化控制发展大部分都是从国外引进先进的设备，在投入使用一段时间后，根据企业的特点进行再次开发与利用。

4．区别化工自动化控制和一般控制的方法

4.1动态法

在化工企业生产过程中，将多种工艺所需要的平衡状态看作是稳态。在化工企业生产达到稳态时，如果出现干扰，那么控制变量就会发生偏离，原理稳态，但是，通过设备中的控制装置使控制变量又会逐渐回到稳态。我们将受干扰后偏离稳态又很快回到稳态的过程叫做动态过程。通常情况下，这个回复过程是震荡式的，可以使控制变量回复到原来的初始状态，同时也可以将控制变量回复到另一个新的稳定状态。现如今，大多数化工生产设备都是根据预测可能会出现偏离的动态条件来设计的，并不是所有的都根据稳态来计算设计的。

4.2反馈法

化工自动化控制的效果与发展是和信息反馈有着很大的关系的。在自动化控制系统中，在控制器采集到控制信号时，如果可以将预期的控制效果信息又传送到控制器，从而进行信息数据比较，进而控制器决定下一步该怎样进行校正，我们把控制预期效果信息又重新传送到控制器的过程称之为反馈。反馈是提高控制质量的最有效的措施，通过改变反馈信息的大小、规律等，将会产生不同的控制效果，有时也可以将不稳定的系统经过调节、转变为控制质量最佳的稳定系统。因此，将反馈看成是整体控制系统最主要的一部分。

5．提高化工自动化控制水平的有效措施

5.1质量控制参数要合理选择

在试验生产过程中，必须要选择质量较好的控制属性与指标。但是，对于化工企业来说，参数大多数都不是统一、规划的，大多数都呈个分布的。通常情况下，参数都符合正态分布，那么我们就可以选用正态分布的理论好姿势来描述化工自动化控制的各项指标。

5.2采用预防式质量控制管理模式

在主显示器上接收数据信息，并且可以绘制出相应的质量控制图，当发现系统出现问题时，就应该立即产生警报，通知有关人员要及时采用有效的措施加以解决。此模式就是与方式的质量控制管理模式，而且这也是最常见的质量控制模式。化工自动化控制管理目标是要获得稳定的可靠产品。一旦质量控制效果不好，那么生产的产品也就不符合要求，所以，必须重新就行加工，结果大大增加了生产成本。然而，如果质量控制效果良好，那么就会使化工企业生产效率大大提高，而生产成本也就相应的会减少。

6．化工自动化控制存在的问题和有效的解决对策

6.1模型通用性能较差

现如今，开发的各种模型都是根据某些大型企业的生产装置来开发的，但是，由于我国化工企业生产工艺流程的多样性，使得现有的模型通用性能非常差，得不到广泛的推广和使用。

6.2产品化能力非常差

产品化能力较差主要表现在两方面，一方面，对现有生产模型与技术进行优化必须要有足够的资金与人力资源，通常情况下，要求研究人员应该具备足够的科研实力，然而，却缺少足够的产品优化资金；另一方面，将学历很高的研究人员都安排到开发产品化程序工作中，没有合理的分配人力资源，浪费了更多的人力资源。

6.3加强技术与应用技术研究

在未来的化工企业发展中，要将工作重点放在应用技术与新技术的研究过程中，从而实现化工企业的经济增长。而且，在化工生产中还要大量运用信息技术。现如今，流程模拟、生产优化技术都发挥着巨大的作用。

6.4使用最先进的控制系统

现如今，大多数化工企业仍然使用的是传统的控制系统，PID控制技术的使用占90%，可以说，装置的潜能并没有完全发挥出来。所以，要大力推广和使用流程模拟和生产优化技术等先进的生产技术和应用技术。

7．结束语

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中图分类号:TQ042文献标识码：A

一、引言

随着社会主义市场经济的不断完善和发展，人们的生活水平不断提高，对化工产品的需求在不断提高。在这个背景下，我国的化工企业得到了飞速的发展，化工企业的发展规模越来越大，技术水平在不断提高，新的技术、工艺也在不断地应用到化工企业当中。在化工企业的发展中，自动化技术的日趋成熟以及化工企业提高了对自动化控制技术的重视程度，使得自动化控制在化工企业当中的运用越来越普遍。

二、化工企业自动化控制概述

与人工控制相对应的是自动化控制，是指在没有人参与的情况下，利用设备、仪器或装置把被控制的对象或者过程按照预先设定的程序运行。自动化控制经过了五次发展变革：第一代自动化控制系统是PCS，这是一个可以简单就地操作的气动控制系统，仅具备初步控制的能力；第二代自动化控制系统是ACS，是一种电流模拟信号，这个系统的运用，使得自动化控制能力进一步增强；第三代CCS，数字计算机应用促进了它的产生，是自动化控制领域的第一次革命；第四代是DCS，其产生得益于微处理器的广泛运用和半导体制造技术的成熟；第五代是FCS，它从DCS发展而来，被称作现场总线控制系统，是一种能够将控制设备与智能测量连接起来的具有双向传输功能，全数字式、多节点分支结构的通信链路数字运用系统。我国化工企业自动化控制的发展，是随着自动化控制五次变革一起成长的。二十世纪七十年代我国化工企业自动化控制进入到了发展期，到了八十年代，我国DCS系统也有了运用的案例，九十年代以来，化工企业DCS、FCS逐渐推广，并得到了普遍的运用。

三、化工企业自动化控制的运用

1.当前化工企业自动化控制运用研究的现状

从化工企业自动化控制运用研究的现状来看，我们需要保持足够的冷静，当前化工企业的自动化控制研究，仍然不能够满足处于快速发展过程中的化工企业对于自动化控制技术的要求。在化工企业提出需要更好地自动化控制技术时，研究界无法提供更好的解决方案。化工企业的自动化控制研究是一步一步走过来的，对自动化控制理论的研究，应当以化工企业的实际需求为准则，以市场为导向，合理分配科研力量，从而有效地开展专门的研究工作。当前自动化控制研究的方向，已经从过去单纯的机械式的控制转变为一种适应当前化工企业发展的实际运营情况的，结合了控制和管理为一体的具有综合性质的自动化运用系统。现代自动化控制研究建立在数学模型应用的基础之上，并且逐渐向微型计算机的推广运用方向发展。但是在企业自动化控制研究上也存在很大的问题，比如研究理论脱离现实，在某些技术层面的理论研究也十分的不规范，自动化控制理论研究的成果无法在实践中对企业自动化控制的运用进行切实的指导。

2.我国化工企业自动化控制运用存在的问题

（1）化工企业自动化控制运用流程不规范

在我国化工企业自动化控制运用当中大多属于独立开发出来的模型。这是因为自动化控制模型和独立开发出来的模型之间存在数据交换的情况，而且在上述两种模型与工业数据的之间也存在数据交换的情况，导致了自动化控制的运用流程存在诸多不规范的现象。上述两种模型在自动化控制的技术上虽然比较先进，但当它们之间存在数据交换的时候，反而在总体上不具备市场竞争力，多数自动化控制系统缺乏多种装置的流程模拟以及过程优化应当具备的工艺条件。

（2）化工企业自动化控制运用的规模较小

人们对于化工产品的需求越来越大，对化工产品质量的要求越来越高，对化工产品品种的种类的要求越来越多，这就使得我国化工企业化工工艺流程也越来越多，越来越复杂。有一些化工研究单位，虽然具备比较强大科研能力，但是并不具备将化工产品产业化所需要的资金，这就导致了这些化工科研单位所开发出来的自动化控制模型不具备通用性，使得化工产品的产业化规模较小。所以，如果将已有的自动化控制模型及优化技术产品化需要投入巨额的资金和大量的人力成本。

（3）化工企业自动化控制中质量控制的标准有待统一

在试验生产时，自动化控制中的质量控制首先就应当明确指标与属性。当前，我国没有统一的自动化控制质量控制的标准，这样既使得自动化控制的运用受到了很大的限制，而且也非常不利于化工企业自动化控制对化工工艺水平以及产品质量的提高。

（4）化工企业自动化控制系统程度不高

当前，我国大多数化工企业的自动化控制系统仍然采用常规的操作系统，这就导致了90%以上的自动化装置的作用无法发挥，既不能提高化工企业的生产效率，也极大地浪费了资源。因此，应当加强自动化控制系统的研究，开发出自动化控制集成化管理程度高的系统，从而提高化工企业的生产效率，节约资源。

3.发展化工企业自动化控制运用的建议

为了促进化工企业自动化控制的发展，满足化工企业生产的实际需要，就化工企业自动化控制的运用提出如下建议：

（1）加强化工企业自动化综合控制

一般情况下，化工企业具有比较大的规模，化工产品的经营范围也比较宽，这就大大增加了化工企业自动化综合控制的难度，导致了即使化工企业运用了自动化控制模型仍然很难对整个企业进行全面、有效地管理。所以，化工企业在不断提高自动化控制水平的同时，还应当综合运用信息网络技术、电子信息技术等，从这些方面加快企业自动化综合控制的建设进度，从而提高化工企业的信息集成化、管控一体化程度。只有加强化工企业自动化综合控制，才能提高化工企业的生产效率，才能使化工企业的控制管理水平达到最优。

（2）自动化控制研究应当符合市场要求

市场对自动化的控制研究具有导向作用，化工企业应当立足于市场，运用自动化控制技术充分了解并掌握企业市场的发展变动情况，对于市场的变化，及时、有效地作出应对。自动化控制研究只有符合市场的要求，才能使得自动化管理符合企业的发展，从而实现资源的优化配置。

（3）提高化工企业预警系统的自动化水平

化工企业在生产经营当中存在一定的危险。化工企业要想提前发现危险，将危险消除在萌芽状态，就应当提高预警系统的自动化水平。加强化工产品生产设备运行的安全性检测、自动报警等技术的开发，以确保化工企业在生产过程当中的安全运行。

四、结论

综上所述，经过这么多年来的发展，我国化工企业自动化控制的运用取得了一些经验，但是仍然存在许多的问题，需要我们这一代人进一步加强研究。自动化控制对于提高化工企业的工艺水平，优化产业结构，提升化工产品质量，改善劳动效率等方面，发挥了越来越重要的作用。自动化控制技术对于化工企业的发展提到了巨大的推动作用。化工企业要想在竞争越来越激烈的市场中求得生存和发展，应当不断地提高自动化控制运用的的水平，以提高自身的市场竞争力和经济效益。

参考文献：

[1] 方鹏迪,孙小方,陈武等.安全控制系统发展概述及其可靠性提高的研究现状[J].工业仪表与自动化装置，2011(1). 

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中图分类号： TN830 文献标识码： A

引言

化工自动化控制指的是：在化工生产这方面，把自动化的设备引用到化工的生产当中，从而提高化工的生产效率，同时自动化设备的应用减少了人工资源的浪费，使化工生产能够自动化的进行和应用。在生产的过程中应用到了自动化的设备进行企业管理的相关的生产方法就叫做化工自动化。目前，这种化工自动化控制正在影响许多的领域范围，但是主要还是应用在化工生产的方面，除此之外，这种化工自动化控制在自动化控制方面的应用也比较多。化工自动化控制的发展可以大大提高化工方面的生产效率，同时这种自动化的应用在某种程度上还可以改善工厂的工作环境氛围。

一 、化工自动化控制的发展现状分析

从目前我国的发展现状来看，智能化控制是自动化控制的发展方向，同时，自动化控制在向智能化控制发展的过程中取得了很好的成果。进入二十一世纪之后，我国经济飞速的发展的同时我国的科学技术也取得了飞快的进步，化工自动化控制在传统的应用实施中是由检测部分和控制部分组成的，但是由于科学技术的发展应用，现在的实施过程中可以做到检测和控制作为两个独立的环节存在。现在发展后的化工生产过程主要是由化工分析，化工方面的自动化系统和化工的自动化实施组成的。

化工方面的自动化系统中应用的现场技术，同时这种自动化系统应用到了很多的领域的技术比如：仪表技术领域，理论的控制系统领域和计算机技术领域等等，这些领域的技术在化工的自动生产过程中，是通过自动化控制，自动化检测和自动化管理的作用进行的。随着我国经济的发展，化工自动化控制已经成为我国非常重要的一项科学研究技术，这项技术可以有效地解决我国发展中出现的很多难题。我国不断的对自动化控制进行研究和探讨，目前这种自动化控制不仅仅应用到了计算机领域，更多的应用在了化工生产领域方面，提高了化工生产的效率同时也提高了化工产品的质量，对我国化工生产起到了积极地促进作用。

二 化工自动化控制的特点分析

（一）具有信息反馈的特点

在化工自动化控制当中自动化控制是由信息之间的反馈完成的，具体的过程是：由化工自动化控制器采集信号，如果采集到控制系统想要的信号的话就把这种信号传递给控制器，再由控制器对这种信号进行比较处理，并对数据信息进行校正，以上这种信息的传递过程就称为信息的反馈过程。这种信息反馈过程可以提高化工控制系统的质量，在控制系统中，信息反馈的作用原理是通过对其信息规律和大小的改变来完成的，通过这种方式控制系统便能产生相应的控制效果。同时，控制系统可以改变信息规律和大小的同时，还可以在控制系统相对不是很稳定的情况下把这种不稳定的系统转变成最佳的信息控制系统，因而，信息反馈是自动化控制最重要的一个特点。

（二）受到干扰时的动态过程

一般情况下，在化工自动化控制生产中，把不是一个类别的平衡状态看成是一个相对稳定的状态也是允许的，在化工自动化生产的过程中如果系统在将要接近稳定状态的时候，出现了干扰信息，那么自动化系统所控制的变量就会发生偏离的现象，出现偏离现象时利用控制系统中的自动化设备可以使已经偏离的变量重新回到稳定的状态。我们把受到干扰的变量在自动化控制系统下由偏离到稳定的过程称为动态过程。在控制系统的调整作用下，可以把偏离的变量调整到原来的初始状态同时也可以调整到稳定的状态。在现在的自动化控制的研究中，一般情况下控制系统都可以通过预测的作用把那些将要发生的偏离的动态进转变到稳定状态，但是控制系统并不能对所有的稳态进行这种设计。

三 、化工自动化控制应用中的问题分析

当前，生产化工产品中存在的问题主要有以下几点：其一：在进行生产模型的研究和科学技术的改良时，应该做到资源充沛同时资金充足，还有很重要的一点是要用雄厚的科研实力，具有这些优势的同时往往也缺少了在产品改良优化方面的措施和要求；其二：在进行工作安排的时候并没有根据每个人的实际实力进行安排和分配，而只是简单的认为学历高的人就应该安排在产品的开发中，这样做大大的降低了产品的生产效率同时也造成了大量人力资源的浪费。

在化工产品的生产过程中，我们应该做到花更多的时间和精力去研究开发新技术，使化工企业的生产效率提高，从而提高企业的经济效益。但同时，在生产过程当中，也应该多研究应用一些信息方面的技术，从而做到，使产品生产率提高的同时，产品也得到优化。

在化工企业生产模型的问题上，我国都是在一些相对比较大型的生产企业中进行模型的开发和研究，但是在化工产品的生产过程中，由于生产每个化工产品的生产流程都具有自身的特点，因而，生产出来的化工产品模型的通用性能就相对比较差，这样的话，这种模型就不能特别广发的运用到化工企业中。

在化工自动化产品的生产实施中，控制系统在科学技术方面仍然达不到相应的标准，因而，在化工自动化控制系统的研究和实施中我们要注重与现实情况的结合，不能出现两者脱节的现象。同时要知道理论是从实践中总结出来的，在现实中的实践要以理论为基础，不能出现实践与理论不相符的情况。

四 、应对化工自动化控制应用中问题的方法分析

一般情况下，控制系统的主显示器能够接收到需要控制的信息，同时主显示器还可以把这种数据信息绘制成图形，这样当控制系统发生故障的时候就可以及时的把问题反映给相关的工作人员进行处理和维修。这是控制系统中比较常见的一种管理模式，这种模式可以有效的管理控制系统的质量。在化工自动化控制系统中，所做的一切努力都是要提高化工产品的质量，只有产品的质量提高了，所生产出来的产品才是合格的产品，因此，在生产过程中要提高化工自动控制系统的质量，控制质量提高了产品的质量才有保证，提高控制质量会相应的使产品的生产成本提高，但是在提高控制质量基础上的产品质量的提高，同时又会使生产效益提高，这样的话，在某种意义上，实际上是降低了化工产品的生产成本。

在现在的化工自动化控制系统中一般采用的是自动化控制与自动化管理融为一体的系统模式，这种系统模式能使企业取得一定的经济效益，因此，这种模式得到广泛的实施和应用。但同时也应该对自动化系统的研究更加的深入和具体，把运筹方面的知识和一些智能方面的控制理论结合在一起，使我国的自动化控制更加的先进。

结语

进入二十一世纪之后我国经济飞速的发展，因而，化工自动化控制也得到了不断的进步。化工自动化系统的应用可以有效的提高企业的生产效率，从而使企业的经济效益提高，同时化工自动化系统的应用还可以使企业的工作环境得到改善，对企业的发展起到积极的促进作用。

参考文献

[1]王峰. 试论化工自动化控制的发展趋势[J]. 化学工程与装备,2011,08:138-139.

[2]庞浩军. 化工自动化控制及其应用[J]. 科技传播,2012,06:121.

[3]刘燕,杨光华,闫昭. 化工自动化控制及其应用[J]. 化学工程与装备,2010,10:137-138+136.

[4]罗小青. 浅谈化工企业危险工艺自动化控制及安全联锁改造[J]. 化工设计通讯,2010,04:49-51+64.

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1 化工自动化控制的产生及发展

同其他技术科学的发展历程相仿，自动化控制理论的产生也基本是基于生产与发展的需求，在人类已有的技术和科研知识成果基础上，顺应时代的发展需求而产生。自动化技术首先在上世纪 30 年代的电子通讯工程中取得了较大的发展而本世纪 60 年代自动控制理论进一步得以深化和延伸。现代控制理论作为一种设计和分析复杂控制系统的科学方法，以Kalman 等的最优滤波理论、Bel1man 的动态规划理论为标志，特别是近年来的工业应用领域中对工业过程自动化的大量生产和中试实践活动，使得公共自动化控制从稳定单个工艺变量的 SISO系统，扩展到对于整个单元操作运行的 MIMO 系统操作，推动了生产装置的优化，加速了工艺流程改进的步伐。

2 当前自动化控制研究及应用的现状

从应用的角度看，我们需要有一种清醒的认识，当前自动化控制研究客观来讲，仍然在满足不断发展的工业生产需求方面有所欠缺，对于工业生产提出来的各种要求缺乏行之有效的控制方法与控制技术。当前的自动化控制研究是从实践中抽象而来，但是自动化控制理论需要在实践的进行过程中，以市场和社会为导向，结合科研力量有效进行。当前工业过程自动化研究的热点，已经逐渐演变为适应现代信息技术的发展要求，集管理与控制于一体的计算机集成综合自动化系统。很明显的发展态势是近年来在基于数学模型方法应用的基础上，现代控制理论探讨和推广的方向趋向于微型计算机的推广在化工过程控制中的应用。不少化工自动化项目开展了有关计算机控制和自动化项目调度管理的研究工作，使化学工业生产的技术水平和化工经济效益规模得以大大提高。但是自动控制领域现阶段的应用现实与研究直接也存在一些不尽人意的地方，比如两者的脱节问题亟待解决，在一些技术领域也理论研究的不完善性，理论的研究成果与实践中的指导应用有待改进。造成这种状况的原因主要就在于自动化控制理论研究与应用服务的紧密结合程度方面。

3 我国自动化控制应用现存问题

3.1 自动化业务流程不规范

在我国的自动化控制应用中多为独立开发模型，因为在自动化控制模型与独立开发模型之间的数据进行了互换，而且在模型与工业数据之间也进行着交换，因此仍然存在着流程不规范的混乱情况，各类模型虽然独立在自动化控制技术上具有先进水平，但是在总体上却不具备竞争力多数缺乏多装置流程模拟和过程优化的一些工艺条件。

3.2 自动化控制产业化规模低

随着国内化工工艺流程日益繁多，一般科研单位虽然具有很强的科研实力，但不具备产品化所需资金，导致所开发的模型通用性差，产业化规模较低，因此将已有过程模型和优化技术产品化需要大量的资金和人力，同时将高级的科研人员用于产品化程序的开发工作，因此花费了大量的人力物力以及大量技术人员。

3.3 自动化控制质量控制参数有待规范

在自动化控制的质量控制中要先确定属性和指标，这些在试验生产就应该确定的，比如说就是客户主要要求参数，对化工产品参数不是整一规划的并不利于自动化控制对于化工产品质量和工艺水平的提高。

3.4 自动化控制系统集成管理程度有待提高

在我国大多数自动化控制系统采用常规的操作系统所以导致九成以上的装置潜力还没有发挥，开发和推广集成化管理程度更高的化工自动化控制系统，提高流程模拟和过程中的自动化优化技术，也需要我们加大有关的科研进度。

4 结论

经过多年的攻关和不断的技术开发研究，我国近年来在化工自动化控制的控制规律、方案以及实施技术和规模集中方面，都已经取得了一定的成功经验，经济效益也得以显著提升，为今后我国护工自动化产业的进一步的发展奠定了良好的基础。但是现阶段我国的化工自动化控制及其应用研究工作，仍然有许多亟待解决的问题，需要我们进一步深日研究。化工过程控制对于提高化工工艺水平，提升化工产能、产量和质量，以及改善化工企业劳动效率等方面都将发挥越来越主要的作用。

参考文献

[1]朱开宏.化工过程流程模拟[M].北京：中国石化出版社，2003：64-66.

[2]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].北京：机械工业出版社，2008：29-32.

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引言

随着科学技术的发展和计算机技术的成熟，使自动化控制系统越来越趋向自动化、智能化。因此，它被广泛应用于企业生产中，以实现生产的连续性，提高生产的自动化水平，减少企业人力、财力和物力的投入，降低生产的成本，提高企业的经济效益。因化工生产的工艺复杂、危险性高，所以应强化自动化控制在化工企业中的运用。

1化工自动化控制技术的概述

将过程自动化控制技术运用于化工企业中，它控制的主要对象是化工生产过程，通过运用相应的控制方案及控制技术，自动、连续地完成原料加工、产品生产、成品包装及出厂。此外，自动化控制技术还能控制生产过程中的各种条件，如生产所需的温度、压力、流量和液位等[1]。要实现化工企业生产的全方位自动化控制，必须具备先进的自动化设备及整套的控制系统，需建立科学的控制平台及制定合理的实施方案，相关技术人员也必须具备专业的技术能力和优秀的个人素养，进行科学地管理，规范操作流程。

2过程自动化控制在化工企业中运用的重要性

化工行业是一个高危行业，生产过程中会涉及使用和生产各种有毒有害、易燃易爆和腐蚀性强的化学物质。因此，在生产过程中若存在操作失误或受到客观因素的影响，都可能引发安全事故，不仅会影响到生产的顺利进行，还会危机员工的生命安全和影响企业的发展。化工生产过程中对生产条件要求苛刻，对工艺控制的指标要求严格，仅依靠人为地控制很难避免偏差出现。因自动化控制技术能准确地控制生产条件，规范操作流程，所以将自动化控制技术应用于化工企业生产中，可以提高企业生产的安全性。此外，自动化控制技术能促使生产自动、连续地完成，极大地节约了人力资源、降低了生产成本、提高了生产效率和企业的经济效益。

3过程自动化控制在化工企业生产中的运用分析

在现代化工企业生产中，需要准确地控制工艺生产的各项指标，才能保证生产的安全和产品的质量。目前，在化工企业生产中，使用得较普遍的自动控制系统主要有三种：DCS（分散控制系统）、PLC（可编程控制系统）及FCS（现场控制系统）。

3.1DCS在化工企业中的运用

DCS是一个多级计算机系统。它不仅涉及到过程控制级方面，还涉及监控级方面，二者以通信网络作为纽带，容纳了通讯、显示、计算机及控制多个方面。DCS最为核心的部分是微处理机，构建的主要方式是组合组装式，控制技术主要是集中操作、监视、管理和分散控制企业生产过程。如今，DCS已越来越完善，功能越来越齐全、可靠性不断提高和提升了企业管理效率。该系统解决了传统仪表控制系统在过程控制中存在的缺陷，因此DCS在企业生产过程中得到了越来越广泛的应用，且应用水平在不断提高。DCS最初被应用于石油化工领域，20世纪80年代被应用于控制炼油化工的生产过程。目前，DCS已经广泛应用于石油化工企业的乙烯装置及炼油生产中，如催化裂化、常减压和加氢裂化等工艺环节。相关统计数据表明，国内石化、石油及化工系统中DCS的应用总计超过3000套，其中在石化行业的应用近50%[2]。此外，DCS还被广泛应用于大型化肥厂和乙烯厂的生产过程控制，现已有65.4%的中型化肥厂开始引进该技术。由于DCS大量的市场需求，国内的DCS制造公司得到了发展壮大，致使DCS的价格逐渐降低，降低近50%，因此中小型的化工企业也开始在生产控制中引进该技术。DCS在化工生产过程中的应用，具有重大意义。例如，我国研制的新型DCS系统，安装了与我国石化企业生产过程相符的软件，提高了DCS的功能和装置的准确性。

3.2PLC在化工企业中的运用

PLC的关键技术在于建立了可编制用户程序的存储器，便于内部程序储存。它主要负责用户指令的执行，如逻辑运算、顺序控制和定时等，通过模拟式输入、输出或利用数字有效地控制生产的流程及机械的运作[3]。实际上，PLC是小型计算机的缩影，它有效地控制了生产的各个环节，保证了每一道工序顺利完成，极大地提高了生产效率，同时还减少了维修次数，降低了生产成本。如今，PLC已发展得十分成熟，在一些规模较大的化工企业自动化控制生产中扮演着重要的角色。此外，一些化工设备的生产厂商将PLC与DCS相结合，进一步提高了自动化控制技术水平，为有效控制大型化工设备提供了技术保障。

3.3FCS在化工企业中的运用

FCS作为一种新型的控制系统，是在DCS和PLC两种系统的基础上形成，有效地继承了它们的成熟技术。FCS的特点主要表现在系统中引入了科学合理的总线标准，使生产的设备实现了智能化、网络化及数据化。如今，FCS已成为自动化控制技术发展的主要方向，深受业界人士的重视，是工业控制领域的一大突破。尽管FCS获得了一定发展，但该系统仍有待完善，例如，需建立一个统一的标准[4]。此外，该系统的调试及后期的维护仍存在着较大的难度，限制了该系统在化工生产中的发展。相对于DCS而言，FCS应用的领域较窄。

4过程自动化控制在化工企业中的发展趋势

过程自动化控制系统应用在化工企业中，促使了生产过程和企业管理的自动化。自动化控制技术应用于化工生产中，需满足两方面的要求：一是自动化控制的硬件必须具备较高的标准，不能因为更换其中的一个过程控制设备而影响整个生产运营；二是对数据信息集成的要求。随着化工行业的蓬勃发展，它必然朝着大型化、集约化和控制化的方向发展。因此，DCS、PLC及FCS会更广泛地应用在化工生产中，也会进一步推动这三种控制技术的完善，并促进它们彼此间的结合及兼容，从而实现控制与管理的一体化。例如，新型的DCS中，将现场总线的互操作性和开放性的原理融入其中，并连接通信接口，互联PLC设备，利用Internet与高速数据公路将多台PLC连接起来，构建相应的顺序控制，通过联合第三方管理软件平台，实现自动化的生产过程管理，提升DCS控制的速度、功能、准确性及分散作用[5]。如今，将两种控制系统有机融合已经成为自动化控制发展的一大趋势。而随着科技的不断发展，引入各自动控制技术的成本也在不断降低，全开放式的现场总线控制系统将有望成为化工企业生产中的主要控制技术。

5结语

随着我国经济的不断发展，科技的不断进步，自动化控制技术广泛应用在各大行业，特别是在化工企业生产中的应用有着重大的意义。本文主要探讨了DCS、PLC和FCS在化工生产中的具体应用，分析了三种自动控制系统在生产中的作用及特点，期望自动化控制技术在实践中不断地发展进步，更好地服务于化工企业的生产管理，进而促进化工企业的发展。

参考文献

[1]王民安，徐健，龙立业.化工安全生产中的自动化控制[J].黑龙江科学，2014，5（4）：198.

[2]张长归.自动化控制在化工安全生产中的应用探究[J].中国石油和化工标准与质量，2014，（7）：37.

[3]高银涛.自动化控制在化工安全生产中的实践研究[J].化工管理，2015，（20）：257.

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伴随着科学技术的进步，以及面对国内外化工企业的严重安全事故，越来越多的化工企业将关注的焦点放在安全生产问题上。为了更好的对化工生产中的安全问题进行有效的预见，化工企业必须采取科学有效的措施进行控制，并且进行定期的检查，切实实现安全可靠的生产。

1自动化控制技术的概念分析

自动化控制技术主要是指在对化工生产进行管理时，将化工生产的过程作为控制对象，通过使用自动化控制的方法以及特殊的控制算法，对控制方案进行设计，进而实现控制理论与控制技术的相互协调。[1]保障化工原料从加工阶段到成品阶段都处在自动化的控制系统当中。不仅如此，还要对化工生产过程中的温度、流量以及压力等参数进行自动化的控制。

2自动化控制技术在化工生产中的应用情况分析

在化工生产过程中，需要通过不断的检测来实现自身的安全、可靠性生产。自动化控制技术能够及时的发现设备中的故障，进而实现安全生产。

2.1对故障进行监控以及诊断

想要对数据进行分析就必须对检测的模型进行有效的分析。然而模型的检测具有一定的复杂性，对模型进行准确的构建更具有一定的难度，因而很难实现推广。想要在应用工业中得到发展以及改善，可以利用应用专家的的知识来进行监测。[2]

2.2仪表的监控方面分析

就化工生产而言，应用仪表进行操作监控很有必要。想要化工行业的生产状态做出精确的认识，需要对仪表数据进行参考，这样能够减少安全事故的发生。来自于微处理器和相应的大型集成电路都具有长期的发展协作，在化工生产的控制领域得到最为广泛的应用。就目前而言，PLC与DCS的性能以及功能方面都有很大的进步，同时也提高了数据的处理能力。

3化工安全生产中紧急停车系统的应用分析

想要让生产装置在特定的范围内实现稳定的运行，就必须对化工生产的过程进行不断的监视以及控制。紧急停车系统的工作原理就是针对生产中的状况以及对有效的数据进行有效的监视，进而实现对安全操作的动态把握。一旦出现异常情况，系统就可以通过事先预定好的程序及时的进行紧急停车。达到化工的安全生产的目的。这样做不仅可以保障作业设备的安全性同时还可以保障现场工作人员的生命安全性，尽量降低事故的发生率。在化工安全生产中，紧急停车系统发挥着关键性的作用，正常情况下，紧急停车系统是通过三种方式来进行日常的运营的，进而实现安全可靠性的目的。一旦设备超过了运行的生命周期，需要进行维修以及保养时，此时就需要停车进而开展维修工作。[3]这是一种比较正常的停车方式；如果遇到比较棘手的问题时，比如生产设备突遇某种事故而无法进行操作时，遇到这种情况就需要进行紧急停车，即部分紧急停车方式；另一种方式就是全面紧急停车，这种方式就是针对完全无法预料的情况，比如突然的停水、断电情况等这这时就需要实施全面的紧急停车系统。

4自动化控制技术在化工生产中新应用分析

近些年来，伴随着生产效率的不断提高，安全生产愈发受到人们的关注，因而在生产的过程中就更加需要通过比较科学的技术来最大限度的提高安全生产。化工行业本来就对安全生产的要求就高，在化工行业中应用自动化控制技术，使得化工行业的安全技术得到最新的发展。

4.1自动连锁报警系统

化工行业具有一定的危险性，生产环境也比较复杂。在化工行业的整个的生产过程中，高压高温以及毒性遍布整个生产过程。如果有危险事故的发生，后果将会很严重。自动连锁报警系统可以对整个生产过程进行及时的检测，一旦发生安全事故，系统就会发出警报，进而给管理人员以及工作人员提供充足的时间及时的解决紧急情况。

4.2设备安全性自动检测系统

化工行业的安全事故经常会发生，其中很大部分的原因的就是设备出现故障。所以，对设备的安全性进行实时的检测，能够从根本上促进安全生产。如何更好的让设备进行安全自动检测，就需要从设备的整体构造上来进行分析，通过对设备结构的摸索来探索化工自动化的检测方法。[4]

5结语

伴随着社会生产率的提高，社会对化工生产的安全性要求也越来越高。不仅如此，对化工自动化控制也提出了比较高的要求。想要实现化工的安全生产就必须强化自动化控制技术，促进自动化水平的不断提升，将生产中的隐患性降到最低，进而实现化工的安全生产。

作者:刘明珠 单位:大庆金桥信息技术工程有限公司

参考文献：

[1]李茜倩,王晓南.浅谈自动化控制及安全联锁在化工安全生产中的应用[J].河南科技,2014,10:110.

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1.2仪表方面的监控在化工安全生产过程中包括实时监控、事故诊断还包含仪表方面的监控，仪表监控在化工生产过程中起着重要的作用。生产中利用仪表的监控措施，通过仪表数据的分析参考，以及对化工生产的状态做出正确的认识，防止不必要的事故发生。在仪表监控中数据分析的参考价值在化工生产中起着重要的作用。在微处理器和大型设备中通过长期使用仪表监控的发展经验，仪表同样被大量应用于化工生产的领域[4]。FCS系统是世界上最先进的控制系统，FCS系统的发展速度以及实用性都非常的迅速，在其他的机械设备系统编程有很大的参考价值。在开放式的FCS系统中相关的装置具有分散性，可以有效的降低现场接线的流程，使单个仪表就能完成多种通信。总而言之，以上的多个控制程序都可以有效提高生产的安全性，依照每个不同的系统特点进行不同生产的安全控制，促进化工安全生产的进步发展。

1.3化工安全生产的紧急停车系统的应用在化工生产中利用连续监控与监视，在特定的范围内使生产装置可以有效的运行，在化工生产的状况和重要数据紧急刹车系统都可以同时有效的进行监视，掌握化工生产的安全操作的使用状态[1]。在异常情况下，利用对紧急刹车系统的预设操作进行自主运行。因此，紧急刹车系统是化工安全生产的保障是不可代替的自动化系统。紧急刹车系统在化工生产中有着极其重要的作用，因为它保障了现场化工人员的生命安全以及生产发展，大大降低了生产事故的发生率。

2化工自动化控制技术探讨分析

自动化装置和控制系统在我国化工领域有很大的应用，随着自动化装置的不断发展，现在自动化装置系统得到了越来越广泛的使用。相对以前的生产流程来说，自动化系统更加的加速我国化工领域的发展。同时现代化的的技术过程也越来越简单化，对工作人员也越来越安全，在化工安全生产中我国采取最好的设备，通过编程对系统进行管理控制，经过系统的设置就可以按要求自动化生产所需要品种、大小、规格等不同的制成品，和传统机械相比，这种新技术设备的优势极为突出，利用高精度的模块更好的掌握需要的温度。在自动化控制管理中利用输入（输出）的模式可以更好的进行自动化管理操作[2]。在化工自动化控制中，利用智能操作可以大大的加快生产速度，更好的提升系统的工作效率，促进工业化的资金周转，使整个化工自动化控制技术更加完善的发展和运行。在长期的化工行业发展中，发现化学反炉的温度控制是非常重要的，因为以前都是通过手动控制再加上生产环境的因素对于生产过程中温度非常难以精确的把握，现在自动化控制系统就可以做到非常精确。对于化学反炉的温度的控制就简单许多了，现在在化工生产和管理方面许多的问题都可以得到自动控制，把炉内温度控制在一个稳定的温度较为容易[3]。

3化工生产自动化控制技术的探究应用

3.1自动化的安全装置近几年来，在飞速发展的自动化控制技术中，促进了化工生产的快速发展，伴随着自动化的发展，把化工安全生产带入了一个新领域，其中的自动化的安全装置就是其一。自动化的安全装置主要有两个方面的作用：第一，在工作人员还没有发现有危险的情况下，自动化的安全装置会自动启动相应措施。例如；工作人员没有及时发现火火灾，自动化的安全装置就会启动安全保护措施自动喷灭火装置。第二，为了避免直接的与现场接触，减少不必要的损失，自动化的安全装置会自动对危险区域做出显示以及警报，避免施救人员遇到危险造成不必要的人员损失[4]。

3.2监测设备的安全性在我国多数化工生产灾害都是由于设备的不健全而引起的，所以在对机械设备进行检测和制造维修时需要引起高度重视，并进行设备安全测试等。防止因设备自身原因而引起的安全隐患，在检查设备是否存在安全隐患的同时也要讲究方法，并且工作人员应该根据自己的经验去分析检测。通过现代科技的进步和发展，化工生产自动化的检测水平也越来越重要，有着极大的发展前景。

3.3报警装置自动化控制技术对使用中的诸多环境因素都会有自动控制的作用，比如温度、压力、空气湿度等等。如果在生产过程中因为温度或者压力而出现危险，报警装置就会自动报警，工作人员就能及时的采取补救措施而保证生产的安全进行。

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2自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用

目前，国内很多石油化工企业都应用了大量的自动化控制技术，这使得生产能效和安全性大幅度提升，给企业带来了巨大的经济效益。由于石油化工企业的生产过程中存在大量的可燃性和有毒气体，一旦发生火灾后果极其严重，所以必须采取稳定、可靠地火灾控制系统。FDGS是可燃性气体监测与火灾控制系统的简称，与传统的DGS控制系统相比，FDGS的优势更加突出，具体体现在该系统能够独立完成对危险气体泄漏和装置火灾的检测、分析及防控。对于石油化工企业而言，其生产过程具有一定的特殊性，这使得各个生产环节对SIL(安全设备的安全完整性等级)要求相对较高，所以构成FDGS系统的各个部分均必须符合SIL国际认证。FDGS系统不仅可以连续不间断地进行探测，而且还能发现装置所在区域内可能出现聚集的各种危险气体，如可燃气体、有毒有害气体等等，不仅如此，系统还可以最早发现火情，并针对实际情况提供手、自动装置灭火。通过该系统的应用，能够极大程度地提高石油化工生产现场的安全性。

(1)FGDS系统的构成

FDGS系统的主辅设备会分布在两个区域当中，一个区域是装置现场，即危险区域，另一个区域是中央控制室，即相对安全区域。系统中的各个传感器具备检测功能，终端执行器主要负责执行功能。危险区域内的主要仪器和设备包括：IR火焰检测器、感温感烟探头、气体检测器、HVAC系统、熔断检测、火灾报警控制盘等，除了以上的自动化检测装置之外，在生产现场还布置了大量的手报按钮，当遇到突发火灾事件时，可通过该按钮进行报警。

(2)系统的主要功能和作用

①FGDS系统具备连续不间断的探测功能，能够在早期发现各个区域内可能聚集的有毒气体以及可能出现的火情。②系统为灭火提供了手自动装置，并设置有声光报警器，不同颜色与声音代表着不同的危险，现场操作人员可按照报警时的颜色和声音对险情进行判断，据此采取应对措施。③具备执行控制欲连锁逻辑功能，可以提供事件石油化工企业中自动化控制的应用研究陈寿宝(中海油能源发展油田建设工程分公司，天津300459)摘要：本文首先阐述了石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件，并在此基础上对自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油化工企业的生产能效有所帮助。关键字：石油化工；自动化控制；生产能效发生的顺序记录报告。

(3)系统设计方案

在对FGDS系统方案进行进行设计的过程中，要从全局的角度出发，对生产中的主要危险因素进行分析，并在此基础上确定最终方案。①火灾检测仪表选型。目前，市场中的火灾检测仪表种类十分繁多，每一种仪表的性能和应用场所均有所差别。为了达到最佳的效果，在选择仪表时，必须要结合生产现场的实际情况，同时，还要充分考虑防火分区的要求。按照我国现行GB50116-2013规范标准的规定要求，在选择火灾检测仪表时，应当满足如下以下几点要求：一是由于火灾发生的初期阶段会产生出烟和热，对于无明火辐射的场所应当选择感烟探测器。二是对于火灾发生后可能产生大量烟、热，且存在火焰辐射的场所，则应当选择感温感烟和火焰探测器。三是对于因温升过高可能引发火灾的场所，则必须选择感温探测器。②有毒及可燃气体检测仪表选型。在选择此类仪表时，应当以石油化工企业气体检测报警设计规范为依据，并确保所选的仪表满足以下规定要求：一是在工艺装置和储运设施的区域内应当安装可燃性气体检测器。二是对于使用有毒的装置和设施区域内，则应安装有毒气体检测器。三是如果可燃气体当中含有有毒气体，但有毒气体泄漏时达不到最高允许浓度时，应当安装可燃气体检测器。③安全性设计。由于FGDS系统归属于安全仪表系统的范畴，所以它的主要元件均应当选用故障安全型。如I/O应具备短路和断路检测功能；AI点则应具备异常电流检测功能；执行元件应当为励磁型；逻辑运算器要具备可靠地冗余和冗错功能。只有这样，才能确保整个系统的安全、稳定运行。

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电气自动化系统主要通过传输信号的屏蔽、设备接地信号的处理和干扰措施的选择等来实现其功能的。人们在进行设备的选择时，往往首先考虑使用时间长、通过实践证明稳定可靠的设备，因为这样的设备能更好的适应施工现场较为恶劣的环境，设备系统的正常运行才能得到保证，设备故障率才能有效降低，一旦出现故障才能保证维修工作能有效组织。

电气化系统因为采用了软件的两次开发功能，既能动态的显示监控工作流程，还能对历史的工作流程的数据、趋势图和其他数据进行显示和监控，同时兼具打印功能。

电气自动化系统的优点主要表现在以下两个方面：其一，实用性强，它具有现场手动、仪表室内手动和自动三种控制方法，在系统的运行过程中，可以针对不同情况采取与之相对应的方法和策略进行处理，根据不同要求采取不同的控制方式其二，具有较强的自我扩充性，系统自身对一些重要的数据接口进行了保留，这样管理系统和监控整个生产过程会更加有效。

2.电气工程与自动化控制系统的设计原则

（1）对配电设置进行合理配置，合理利用资源，确保最优化。在电气化系统的设计过程中要对设备长时间运行在恶劣环境中的情况进行充分考虑，要保证设备在这样的条件下运行的安全性，同时在正常的运行状态下对资源进行合理利用，节约用电。

（2）对设备进行选择时，在对系统的正常运行和生产不产生影响的前提下，应把能耗和价格作为两个首要的指标，尽量使用成本和能耗都较低的设备。

（3）在设计的过程中，要对各系统部件的设计比例系数进行详细调查，做到在确保系统正常运行不受影响的前提之下、即便负荷率增加也能降低电力资源的浪费。

3.电气自动化系统的优势

3.1准确、高效

在运行过程中，自动化系统会不时发出一些特殊指令、并对照相应的设备传送，这些指令能在很短时间内传送到特定的设备里，且十分有效。由于传送的指令因设备编码的不同而不同，这样一来就降低了错误率，提高了效率。电气化系统同时也是高效的控制技术，在信息中心，系统能与某一个特定信息进行相互反馈，从而使得信息更加及时和准确。

3.2实时监控

电气自动化系统能对全时段进行实时监控。目前，电气化工程设备都是全天候工作的，二十四小时不问断。研究表明，深夜等管理盲区是故障频发期，在这样的时段采用正常的管理模式往往无济于事，而实际上常规管理模式也不可能面面俱到。而自动化控制技术正好弥补了上述不足，它能对电器自动化设备进行全方位、不间断监控，并且能实现系统的直接控制、调配和合作。

3.3安全性能高

安全是企业的生命，但是安全问题无处不在，电气化工程也不例外。那么如何才能对危险进行有效控制、提高安全性呢？自动化是最好的选择。安全性是自动化控制系统的最大优点，设备在运行过程中一旦发生错误，人员的安全就多了一层保障。

4.电气工程与自动化控制发展的现状

4.1自动化系统的集中控制

自动化系统的集中控制存在着两个明显的缺点：一是由于一个处理器集中了所用的功能而限制了其运行速度，致使整个系统都在速度过慢的条件下运行。二是主机的容量因为集中监控而不断下降，这是由于系统要对所有的设备进行监控导致主机过重的负荷。同时，在后期需要不断增加电缆，降低了可靠性，也在一定程度上增加了投入。

4.2电气自动化工程的DCS系统

分布式控制系统简称DCS系统，它比集中式控制系统更加先进，而且其自身也在不断的完善中。

4.3信息技术

信息技术是电气工程与自动化控制的系统最主要的组成部分，主要包括以下两个方面：其一，在管理方面，可以采用特定的方式存取企业会计核算和人力资源等方面的数据，并用较为直观的方式将监控到的生产运行情况体现出来，以便管理人员及时掌握生产运作中的信息。其二，利用信息技术，可以在设备和电气自动化系统之间进行比较。

5.电气工程与自动化控制的发展前景

5.1 IEC61131标准将逐渐成为行业标准

IEC61131颁布以来，逐渐成为被广泛接受的国际化的一个标杆。到目前为止，世界上已有200个PLC厂家对其产品的控制系统编程系统按该标准进行了标准化。

5.2 Windows平台的使用将更加广泛

借助广泛应用的计算机，电气自动化逐渐成为了主流。Windows以其操作使用简单的优势，逐渐成为成为用户的首选平台。

5.3更加注重产品的创新

在科技发展观的指导下，我国的自动化生产企业创新能力不断提高，并在实践中总结经验汲取教训，产品的技术含量也大幅度提高。企业在研发电气自动化系统时，更加注意创新，更加注重自主知识产权。

6.电气自动化的缺陷管理

缺陷管理指的是在软件生命周期中，对任何缺陷进行沟通、管理和识别的过程，以保证跟踪管理缺陷而不丢失。一般来说，对缺陷进行全流程管理需要借助一定的跟踪管理工具。电气自动化系统整体运行的优劣直接取决于各设备运行状态的好坏。基于提高运行效率、有效保证质量的目的，对各个部分进行缺陷管理是十分必要的。当自动化设备出现下述问题时，应在第一时间与相关部门或负责人取得联系，并根据既定的生产管理制度组织设备或系统的检查或抢修：其一，监控中心有异常情况出现；其二，当天无人值班时，调度自动化系统与调度主站的自动化双向通道同时出现中断的现象其三，当天没人值班的情况下，电气化系统的主单元有异常情况发生；其四，当天无人值班的时段，系统的运行工作状态发生异常情况。

7.结束语

现代工业是以电气化为基础逐步发展壮大起来的，它离不开电气自动化的支持。在现代人的生活和工作中，电力和计算机无处不在，所以我们也和电气自动化结下了不解之缘。由于设备的开放性，电气化工程系统无时不刻不受到外界条件的影响。

参考文献

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随着国内化工行业飞速向高科技、新技术方向发展，大量先进的化工装置、设备相继投入运行，同时部分传统落后的化工企业不断进行技术改造及应用新技术，其中就包括了自动控制系统的应用。化工生产过程的自动化控制的实现，可缩小我国化工行业和发达国家的差距，从而推动我国化工生产的发展。下面，就化工生产过程自动化控制系统应用进行了探讨。

1.单回路控制

单回路过程控制系统一般是指针对一个被控过程（调节对象），采用一个测量变送器检测被控过程，采用一个控制（调节）器来保持一个被控参数恒定（或在很小范围内变化），其输出也只控制一个执行机构（调节阀）。从图1所示可知，该系统只有一个闭环回路。

该系统结构简单，投资少，易于调整和投入，能满足不少化工工业生产过程的控制要求，因此在我国化工生产中应用十分广泛，尤其适用于被控过程的纯滞后、惯性小以及负荷和扰动变化比较平缓，或者对被控质量要求不高的场合。

2.串级控制

单回路控制系统解决了化工工业生产过程自动化中大量的参数定值控制问题，这种简单系统能满足生产工艺的要求，但仅适用于比较简单的单输出生产过程的控制，不能解决多输出过程的控制问题。即使对于简单的单输出生产过程，也存在这样的情况：其调节对象的动态特性决定了很难控制（如过程的滞后常数很大或扰动量很大）；调节对象的动态特性虽不复杂，但工艺对调节质量的要求很高或很特殊。

串级控制系统是改善控制质量的有效方法之一，在过程控制中得到了广泛的应用。与其余单回路控制系统相比有一个显著的区别，即在结构上多了一个副回路，形成了两个闭环——双闭环。其主回路（外环）是一个单回路控制系统，而副回路（内环）则为一个随动系统。

与单回路控制系统相比，串级控制系统多用了一个测量变送器与一个控制器（调节器），增加的投资并不多，但控制效果却有显著的提高。使系统改善了被控过程的动态特性，提高了系统的工作效率，同时提高了对一、二次扰动的克服能力和对回路参数变化的适应能力。串级控制系统结构框图如图2所示。

串级控制在化工工业生产中可以用来克服被控过程较大的容量滞后、纯滞后和非线性，也可以用于抑制变化剧烈而且幅度大的扰动。

3.前馈控制

单回路控制和串级控制都是当系统被控过程受到扰动后，必须等到被控参数出现偏差时，控制器才动作，以补偿扰动对被控参数的影响。前馈控制就是在系统扰动出现时就进行控制（图3），而不是等到偏差发生后再进行控制。其特点主要有：

a.扰动发生后，前馈控制器“及时”动作，对抑制被控量由于扰动引起的动、静态偏差较有效；

b.前馈控制属于开环控制，所以只要系统中各环节是稳定的，则控制系统必然稳定；

c.前馈控制只适合克服可测而不可控的扰动，而对系统中的其他扰动无抑制作用，因此，该控制具有指定性补偿的局限性；

d.前馈控制器的控制规律取决于被控对象的特性，因此控制规律往往比较复杂。

4.比值控制

在现代化工工业生产过程中，许多情况下会要求两种或多种物料流量成一定比例关系，一旦比例失调，就会影响生产的正常运行，影响产品质量，甚至发生生产事故。比值控制系统可以保证两个或多个参数自动维持一定的比值关系。比值控制系统方案众多，但都类似，下面以变比值为例，其控制框图如图4所示。

5.分程与选择性控制

单回路控制、串级控制、前馈控制及比值控制等都是应用在正常生产情况下的，组成系统的各部分一般工作在一个较小的工作区域内。为使系统工作范围扩大或在系统受到大扰动甚至事故状态下仍能安全生产，就必须选用分程与选择性控制。该控制是通过有选择的非线性切换方式使不同部件工作在不同区域内来实现工作范围的扩大。

分程与选择性控制可用于节能控制、扩大调节阀的可调范围、保证生产过程的安全以及稳定和不同工况下的控制。下面以选择器位于调节器之前的系统为例，其系统如图5所示。

6.结束语

化工工业是创造价值经济的重要组成部分，它不仅直接影响国计民生，还和国民经济的其他部门密切相关。因此，我们要将先进的控制方法应用到化工行业中去。但化工行业的自动化控制不是一项简单的工程，在化工生产过程中一般都是几种控制方案交错采用的，所以为了达到化工生产的整体控制效果，就要防止子控制方案脱离整体控制方案，让每一种方案都在生产过程中起到各自的作用。

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前言

当前，我国经济快速发展，石油化工行业也得到了飞跃式进步，对应而言，企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术，材料、工艺和技术应用不断翻新，加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛，其受到越来越多的重视，因而，自动化控制技术越来越重要。然而，石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律，在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。

1 石油自动化控制历程

技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位，其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题，甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们，自动化是帮助企业提高效率的驱动力，尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中，渗透到各个行业和领域，生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说，从过程控制与管理，从仓库管理到市场营销，从生产计划到财务统计，设备管理到人事管理，自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。

中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展，通过引进自动化技术的手段，首先对技术进行研究和探讨，不断吸收消化其中的精要，在此基础上进行创新，从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展，石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制，低级的单回路控制已经被予以淘汰，高级复杂系统控制推向市场，直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中，虽然在水平上有所差异，但从总体来说，相对于传统的行业操作，自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时，在小型的石油化工企业之中，也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术，并且，生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高，已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程，还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。

2 自动化控制设备和系统

石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象，自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论，把整个生产过程纳入到自动化控制体系，实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现，自动化控制设备、控制系统是必不可少的，除此以外，还要制定出科学合理的实施方案，为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要，可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下，才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现，在化工行业中，其不仅对自动化控制的技术水平有所要求，还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制，可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益，还可以降低企业所需能耗和生产成本，提高成品质量，从而保障化工企业的安全科学生产。因而，对化工过程的自动化控制进行研究，然后使用先进的系统设备和技术，为化工企业提供服务，是化工企业前进和发展的驱动力。

3 微电子技术和信息技术的应用

自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术，化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节，都有化工过程的控制体现，通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备，分别由不同的生产经营商家供给，而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以，在多种资源进行整合的过程之中，很多时候会出现不兼容，接口不统一也时常出现，因而，技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述，化工自动化控制硬件需拥有多种优点，如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点，才可以在控制领域中被广泛使用，从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合，保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点，才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成，信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式，需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。，使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。

4 专业技术人才作用愈加重要

我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高，原因在于我国自动化控制理论研究较为落后，存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理，对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少，化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中，人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制，需要从以下几个方面着手。首先，需要引导广大的职工及时更新观念，化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视，以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念，从而开放思维，培育出强烈的责任心来对待化工工作，制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法，把先进的技术手段和激励措施相结合，促进化工信息化建设的发展。其次，还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中，因为电子技术发展速度较快，电子产品更新换代频繁，在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中，需要注意设备的这个特点，之后结合企业自动化控制现状，加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中，需要并重经济效益和社会效益，注重投入产出比的分析，在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力，从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。

5 结束语

我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用，这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时，我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而，石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新，从而提高产品质量，在节能降耗、增加资产利用率的同时，促进中国石油化工行业的发展。

参考文献

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[2]解怀仁.石油化工仪表控制系统选用手册[M].化学工业出版社，2010.

[3]褚健，荣冈.流程工业综合自动化技术[M].机械工业出版社，2004 .