自動化控制在化工安全生產中的應用

廉曉冬

（淮南宏昌科技有限責任公司，安徽 淮南 232001）

自動化控制在化工安全生產中的應用

廉曉冬

（淮南宏昌科技有限責任公司，安徽 淮南 232001）

隨著信息時代的到來，化工生產中也引進了自動化控制新技術，無論是在工廠中還是在辦公中我們隨處都能感覺到自動化帶來的方便之處。尤其是在化工安全生產中，自動化控制更是起著不可替代的作用。本文就在化工安全生產中，自動化控制技術的應用分析，降低安全事故發生的指數，降低控制過程中發生事故的概率，對化工企業中自動化控制的前景進行闡述。

化工安全；自動化控制；安全生產

0　引言

用于化工工業生產中的原材料多為易燃易爆的危險化學品，它們其中多數有毒性、揮發性、腐蝕性，對人體有一定程度的傷害。如果在化工生產控制中發生失誤導致重大事故的發生，其嚴重性可想而知，所以縱觀化工生產企業的安全性問題，實行自動化控制技術和安全聯鎖技術是非常有必要的，一方面，可以降低生產過程中的不安全問題，另一方面可以加強安全管理，規范生產流程，加強生產安全指數。本文對化工企業中自動化控制在安全生產方面的應用進行闡述。

1　化工產業的特點

我國化工產業的特點主要體現在以下幾個方面：

（1）生產方式連續化，生產規模大，數量大；

（2）化工生產周期長，經常滿負荷運轉，這就對化工生產程安全指數要求高；

（3）化工生產條件要求苛刻，一般生產條件都在高溫、高壓或低溫、真空，經常有易燃，易爆、強腐蝕的化學品，生產過程中介質也多變化；

（4）化工生產的環境相對惡劣，經常處于毒性強、有腐蝕性、易燃易爆場所，高粉塵作業等等；

（5）生產設備、操作流程復雜，在操作過程中也存在著較大的安全隱患。基于以上這些特點，對化工生產實行自動化控制是非常必要的。

2　傳統控制系統與自動化控制系統的區別

其主要區別主要有以下兩個方面：第一，就是加強了傳統控制系統發反饋階段，所謂反饋階段就是傳統控制系統中把化工過程中與控制信息相關的信息傳回到控制器最后與原有的控制信息相比較再做出最終的決斷，而自動化控制就是加強了反饋的傳統控制系統；第二，傳統控制系統與自動化控制系統最大的區別在于自動化控制系統可以把已經發生的已經偏離正常生產軌道的控制信息再拉回到正常的軌道上。

3　自動化控制在化工安全生產中的應用

3.1生產系統在化工安全生產中的應用

首先，自動化的定義是指一種自動依據既定程序或指令而自動進行工業生產的一種技術，是一種新型的高科技技術手段，能有效提高生產的效率，降低人工成本。若按照自動化程度的不同可分為全自動化生產和半自動化生產。而在生產過程中可應用在生產過程控制、機械制造控制和管理過程控制等等方面。

我國在這類技術上面已經駕輕就熟，擁有一套屬于自己的生產技術方案。化工生產從開始的手動化轉為半自動到現在的全自動手段歷經了三個重要階段，也從簡單的生產轉向更為復雜的生產過程，在國內化工企業中應用也比較廣泛。

其中應用比較廣泛的控制系統有可編程邏輯控制器PLC、分散控制系統DCS和現場總線控制系統FCS。現在所說的三個主要的控制系統中以DSC、PLC最為常見。

PLC，顧名思義是一種內部存儲程序，其特點是可編程，功能包括對生產過程計算機程序進行邏輯計算、順序控制、定時控制和算術控制等等，其系統具有較高的性價比和較高的抗干擾能力。而DCS系統是將計算機、通訊和自動控制有機的結合在一起，以這種方式來實現自動化控制，但DSC的不足之處在于其成本相對較高。其結構特點有控制分散、多層分散，多用作煉油廠、采油廠和化學化工企業中。

FCS系統則是DSC、PLC系統的優勢結合，在這兩個系統的基礎上把功能加強。FSC的優勢之處再與操作起來更簡單，其單元分布也更合理，把生產過程中的單元操作有效的結合在一起，并在化工操作上加以應用。

3.2安全聯鎖在化工安全生產中的應用

安全聯鎖就是一種安全生產措施，其作用是可在安全問題發生前加以警報，而做為眾人所知的就是ESD，緊急停車系統。當設備出現人為操作失誤或重大事故前，系統會自動停車，以防止重大事故的發生。而在日常的生產應用中，常把ESD和PLC、DCS、FCS系統結合使用，依次來增強化工生產的安全性。ESD系統可在系統出現毒氣泄漏、液體泛出、啟動自動報警裝置。其安全系數高在化工生產中得到了廣泛的應用。

3.3監控與故障檢測在化工安全生產中的應用

實施對化生產全程化的安全監控是現代自動化控制的又一特點之一。通過監控設備對安全生產進行監控，方便出現問題隨時匯報，及時進行處理，在事故發生時，通過推測事故發生的原因，解決事故的方法，辨識事故發生的嚴重性，把處理分析數據傳輸到數據庫中，再進行系統化的整理，使其成為一種能在以后自動處理的控制系統，可以預測出事故時間、事故類型和處理方法。

除了這種通過監控設備進行數據匯總的方式，還有一種儀表檢測方法，在化工生產過程中，通過對各個儀表的信息化檢測，把他們的數據也匯總起來，若有哪個儀表出現問題，與數據庫里的信息一對照，就很容易找出哪個儀表出現了問題。

最后，腐蝕檢測系統，對于胺液脫硫系統來說，可以采取定點測量，腐蝕掛片探針和電阻探針的方法進行腐蝕探測。定點測厚和探針的檢測方式應該注意先檢測生產中腐蝕最嚴重的地方，這些部位有利于對胺液的質量檢測等等。

目前，化工企業普遍應用的自動化儀表系統主要還是在計算機上通過軟件進行管理，這就取代了傳統的儀表檢測系統。其特點就是簡化了操作難度，保證了化工生產安全，利用嵌入式的軟件內部協調系統、接口通信技術來實現儀表自動化智能檢測的功能。這種類型的產品多數以數字化居多，輸出形式也是數字化，可以大幅度的提升儀表的檢測精準度，也可以提高信息的交流效率，利用網絡共享平臺與其它部門進行連通，提高了安全生產效率，組成自動化、開放式、多功能的控制操作平臺。

其中特別以威爾公司的KMM為主，這類產品時利用可編程單回路的調節器，把控制系統的核心部分作為處理器，接受和輸出有關信息，模擬成連續的、可輸入的電流信號，這些信號可由用戶自行篡改，再組成新的信息數字信號。

但傳統的儀表檢測系統則沒有這一優點，只通過簡單的操作記憶步驟，無法實現各個程度的自動監測。而自動化的儀表控制系統引入了記憶芯片，把已經記憶的數據源導入到芯片中，加強了自動化控制的操作能力和邏輯判斷能力，在出現新的狀態改變故障警報時，不需要再進行重新輸入，直接就可以從芯片中調出數據進行對故障的處理。

所以，在化工生產中，還可以利用自動化儀表系統對數據進行處理，利用智能化的數據處理加強了儀表檢測的效率，減低了自動化儀表檢測的負擔，為以后化工操作中各種復雜的功能控制提供了基礎。

4　結束語

隨著現代社會的高速發展，自動化控制技術順應時代潮流，在其發展前景上是相當可觀的。隨著自動化控制技術和安全聯鎖技術的廣泛應用，可以有效的降低化工安全成產中的安全隱患，也可以在今后的發展中得到更好的改善，在化工企業起到更重要的作用。

綜上所述，自動化控制技術在化工安全生產中的應用主要體現在加強傳統控制系統的反饋，第一時間提出安全問題的解決方案，通過對目前已經出現的化工工藝流程的問題進行數據采集，再通過數據庫提出解決方案，可以有效的提高安全問題解決效率，避免因人為操作失誤引起的事故隱患，同時也可以降低人工成本，降低操作人員的工作壓力，使他們的工作環境得到改善，實現化工生產的自動化、安全化。而自動化控制系統與現有的工藝特點相結合，隨著現代技術的不斷更新，自動化控制系統可以得到更好的改善。

我們也可以把整個化工操作當作一個人體來看，自動化儀表控制系統就像人的眼睛，通過“眼睛”可以看到整個生產過程中的整體操作流程和操作過程中出現的問題，及時的糾正過來，同時也可以進行自動化控制。隨著信息化時代的到來，儀表等的自動化系統也隨之到來，在化工安全生產過程中，通過“眼睛”，也就是自動化控制技術，可以對液位、壓力、溫度，濃度進行全程自動化的控制，一旦出現異常立即報警，確保了安全生產，預防事故發生，解決了這一安全隱患，大大提高了化工生產的安全指數。

目前，不斷的對自動化控制技術進行完善和提高，也不斷的對自動化控制技術提出更高標準的要求，不斷采取各種措施來提高自動化生產的安全性，對化工系統的控制、安全系統的全方位監測、應用技術的開發等的不斷提高，則可以有效提高化工安全生產水平，滿足化工安全生產的要求，除此之外，還應該提高操作人員的安全防范意識，不定時的抽查安全操作知識，對他們進行安全操作教育培養，這些都是把化工安全發到首位的做法，這樣才可以最大限度的提高化工生產的安全隱患指數，雖然這些都并不能完全解決安全隱患這一歷史性問題，但在我們的不斷努力下，相信會將隱患指數降到最低，確保生命和財產安全。

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TP

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1671-0711（2016）09（上）-0040-02