化工自動化中的先進控制技術分析

霍鮮果

摘 要：基于社會不斷發展的背景下，化學工業領域的發展逐漸引起了人們的關注，同時其亦在可持續發展過程中逐漸呈現出集約化、大型化的特點。為此，為了穩固我國化工領域在市場競爭中的地位，要求當前化工工廠在實際生產運作過程中應注重運用先進的控制技術，以此來提升整體工業生產效率，達到最佳的產品生產狀態。本文從先進控制特點分析入手，并詳細闡述了化工自動化中的主要控制技術，旨在其能推動當前先進控制技術的進一步擴展。

關鍵詞：化工自動化；控制技術；發展

化工產業在國民經濟發展過程中起著至關重要的影響作用，因而在此基礎上，為了迎合當代社會發展需求，要求當代化工產業在發展過程中應注重從資金、能源、技術等角度出發對化工自動化控制進行優化處理，以此緩解化工生產過程中凸顯出的耗能、耗物問題，達到最佳的產業規劃模式，提升整體生產質量。以下就是對化工自動化中先進控制技術的詳細闡述，望其能為當前化工產業的逐步發展提供有利的文字參考。

一、先進控制特點分析

就當前的現狀來看，先進控制特點主要體現在以下幾個方面：

第一，先進控制技術與PID控制相比，其將模型作為自身運作的支撐條件，從而在此基礎上對化工生產行為展開有效的控制；

第二，通過多變量的過程展開控制行為亦是先進控制凸顯出的主要特點之一，因而當代化工產業在先進控制技術應用過程中應著重提高對此問題的重視程度；

第三，先進控制時常運作于常規化、單回路的控制環境下，并以受限制、協調性的形式展開控制行為，同時強調了對計算機平臺的應用，繼而在化工產品生產過程中及時發現其凸顯出的故障問題，并對其展開行之有效的處理。

二、當前化工自動化控制現狀

當前化工自動化控制過程中仍然存在著某些不可忽視的問題，其首先體現在我國在DCS集散系統層面的應用研究較少，同時僅集中于中小企業的應用發展，即忽視了大型化工企業自動化技術的引進，因而在此基礎上逐漸呈現出不平衡的生產問題。例如，我國農藥、氯堿等化工產業自動化水平較低，而石油化工等自動化水平卻相對較高。為此，為了推進我國國民經濟的進一步增長，應注重強調對此問題的有效處理。

其次，缺乏對DCS控制技術的認知亦是當前化工自動化控制過程中呈現出的主要問題，為此，我國化工產業在可持續發展過程中應注重對先進控制技術的引進，并應強調定期安排一線生產人員參加專業化的培訓項目，以此來引導其在培訓過程中提高自身先進控制技術操作水平，最終由此提升企業整體生產效率[ 1 ]。

三、化工自動化中的主要控制技術

（一）DCS控制技術

控制站、操作站、工程師站是DCS系統的主要組成部分。而控制站又依附于計算機系統的支撐，即其通過計算機平臺實現對生產設備的操作控制，并實時監測生產裝置的運作狀況，及時發現其運作過程中凸顯出的故障問題，對其展開有效處理。

同時，DCS系統將I/O設備作為主要控制手段，例如，A/D、D/A轉換等等，且在生產設備操控過程中為了營造良好的運作環境，注重將隔離技術貫穿于其中，以此來有效規避電磁干擾、設備失靈等運作故障問題的凸顯。達到最佳的化工生產狀態。

此外，DCS控制技術的工程師站涵蓋了高級語言功能、通信功能等，繼而在設備控制過程中可實現數據、資源的實時共享，提升整體控制水平。

從以上的分析中即可看出，在當前化工產業發展過程中強調對DCS控制技術的應用是非常必要的，為此，應強化對其的有效落實。

（二）人機界面技術

人機界面技術即實現了多個裝置對應一個控制室的化工自動化控制狀態，同時，控制室在信息反饋過程中以LCD、CRT等顯示屏形式達到最佳的人機界面信息交流目標。

此外，在人機界面技術應用過程中，將鼠標、鍵盤作為主要操作手段，且在旋鈕、觸摸屏等工具的支撐下逐漸實現了對化工生產設備、化工生產流程等的控制，由此提升了整體生產效率。

例如，我國石油化工產業在發展過程中為了提升自身整體市場競爭實力，即強調了對人機界面控制技術的引進，同時在技術應用過程中注重以模擬圖制作方式來呈現控制過程數據、信息，以此來實現傳統DCS系統的進一步優化，并滿足操作人員工作需求，提升其整體工作效率，且就此達到報警、優化操作、人機界面相互協調的控制系統運作狀態[ 2 ]。

（三）過程辨識技術

過程辨識技術即要求化工產業在實踐操作控制過程中通過多個變量及變量關系的輸入、輸出對生產設備進行控制，且對生產流程進行一定的限制作用，以此達到最佳的控制狀態。此外，過程辨識技術的應用要求相關工作人員在實際工作開展過程中應注重深入到生產現場，以此實現生產過程數值、變量等的采集，并對其進行測定、匯總，繼而將其作為過程辨識指標，達到先進控制的效果。

同時，過程辨識技術在應用過程中亦逐漸凸顯出辨識數據具備“高效性、安全性”的性質特點，因而在此基礎上，當代化工產業在發展過程中應強化對其的合理應用。

另外，先進控制技術的應用要求操作人員在實踐生產設備控制過程中應注重針對串級、比值、前饋等進行優化處理，以此來實現非線性等特點的控制，并就此實現系統故障檢測、預報等控制目標，達到高效率產品生產狀態[ 3 ]。

四、結論

綜上可知，部分化工企業在可持續發展過程中仍然存在著自動化水平及控制技術滯后等問題影響到了其整體生產效率，為此，為了迎合當代社會發展需求，要求當前化工企業在實踐生產過程中應注重引進先進的控制技術，即過程辨識技術、人機界面技術、DCS控制技術等，以此來營造良好的操作控制空間，并便于操作人員在實際工作開展過程中及時發現系統故障問題，對其進行有效處理，且由此推進我國化工產業自動化發展水平的進一步提升。

參考文獻：

[1] 高大勇.石油化工行業自動化儀表特點與控制技術分析[J].科技創業家，2013，24（15）：69.

[2] 晁元德.化工自動化控制的發展趨勢分析[J].化工管理，2014，15（05）：157.

[3] 樊蘇生.初探化工自動化控制技術及其發展趨勢[J].中國石油和化工標準與質量，2014，14（07）：45.