淺談化工自動化控制的成長與運用

洪思鳴(吉林省工信廳，吉林 長春 130051)

淺談化工自動化控制的成長與運用

洪思鳴(吉林省工信廳，吉林 長春 130051)

隨著社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的不斷提高，科學(xué)技術(shù)也不斷創(chuàng)新與發(fā)展，化工企業(yè)發(fā)展規(guī)模隨之增大，其發(fā)展速度也越來越快，因此化工行業(yè)的自動化控制顯得尤為重要。而在化工行業(yè)的自動化控制過程中，控制設(shè)備和化工行業(yè)操作職工的素養(yǎng)等因素至關(guān)重要。

化工；自動化控制；應(yīng)用；發(fā)展

化工自動化控制的主要因素包括控制設(shè)備和精通化學(xué)工業(yè)相關(guān)知識和計算機自動化控制技能的復(fù)合型人才。與傳統(tǒng)的人工操作相比，它最大程度地實現(xiàn)了化工企業(yè)的經(jīng)濟效益，最大程度地利用了人才優(yōu)勢，同時兼顧了社會效益。化工自動化控制能力猶如翹板，它決定著化工企業(yè)發(fā)展的方向、領(lǐng)域和高度，有利于化工企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

1 化工自動化控制的概述

化工自動化，顧名思義，就是化工企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，最大程度地應(yīng)用自動化控制技術(shù)。為實現(xiàn)化工產(chǎn)品規(guī)范化、精確化、標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)，有效地利用微電子科學(xué)技術(shù)。通過參數(shù)這個變量來維護(hù)高產(chǎn)、高效、健康的生產(chǎn)平臺。

2 化工自動化控制與傳統(tǒng)化工方法的不同

（1）化工自動化控制與傳統(tǒng)化工方法最大的不同之處在于對平衡狀態(tài)的保持和信息的輸入、輸出。化工自動化控制是傳統(tǒng)化工方法的創(chuàng)新、繼承和發(fā)展。

在化工生產(chǎn)過程控制中會出現(xiàn)一種平衡狀態(tài)。當(dāng)生產(chǎn)到達(dá)平衡狀態(tài)時，一個干預(yù)物出現(xiàn)后，被控制的參數(shù)就會偏離平衡狀態(tài)，然后在控制作用下又慢慢地回至平衡狀態(tài)，這個偏離了平衡狀態(tài)又回到平衡狀態(tài)的回復(fù)過程稱動態(tài)過程。回復(fù)過程幅度較大，可以回到最初的平衡狀態(tài)，但也很有可能回到另一個全新的平衡狀態(tài)。化工自動化控制設(shè)備的設(shè)計是按可能出現(xiàn)的最大偏離的動態(tài)條件進(jìn)行的，而不僅僅是按平衡狀態(tài)衡量的。因此，化工自動化控制與傳統(tǒng)化工方法相比，它能夠更好地迎接變量因素帶來的挑戰(zhàn)、接受不確定因素帶來的各種后果，靈活度高、適應(yīng)能力強、適用范圍廣。

（2）化工自動化控制的應(yīng)用和發(fā)展的核心在于信息的輸入與輸出。在一個控制系統(tǒng)中，當(dāng)控制器對控制設(shè)備發(fā)出指示時，把控制效果的信息送回到控制器進(jìn)行比較，以決定下一步如何進(jìn)行的過程稱為信息的輸入和輸出；采用信息輸入和輸出是提高控制質(zhì)量的主要因素，改變輸入、輸出的規(guī)律，對控制質(zhì)量有不同的作用。而傳統(tǒng)化工方法是不具備此功能的，控制質(zhì)量相對較低。

3 化工自動化控制的發(fā)展趨勢

3.1 化工自動化控制對控制硬件的要求

隨著現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域得以拓展，微電子技術(shù)和信息技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)和自動化設(shè)備中必不可少。與此同時，信息控制網(wǎng)絡(luò)和化工自動化控制網(wǎng)絡(luò)不斷融合，發(fā)揮出了巨大作用。科技是把雙刃劍，有利也有弊，其弊端在于化工過程控制的環(huán)節(jié)復(fù)雜、繁多，并且要將化工過程控制集中到自動化控制系統(tǒng)是一大難點，這對自動化控制的硬件提出了極高要求，其必須具備包容性、連接接口同一、速率快、緊跟時代要求的特點。只有具備以上特點的化工過程技術(shù)設(shè)備才能更好地適應(yīng)化工自動化控制的不斷創(chuàng)新與發(fā)展。

3.2 化工自動化控制對控制軟件的要求

為實現(xiàn)管控一體化，大多數(shù)化工企業(yè)選擇采用流程管理模式。只有有效應(yīng)用控制軟件，化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)才能適當(dāng)?shù)貞?yīng)用、處理和管理。因此，化工過程信息的有效集成與共享的關(guān)鍵在于化工生產(chǎn)過程自動化控制中對控制軟件的選擇。我國化工企業(yè)大多采用美國Microsoft微軟公司的Windws軟件作為化工自動化控制軟件。這類軟件使DCS（分散式控制系統(tǒng)）和CIPS（計算機集成生產(chǎn)系統(tǒng)）的調(diào)度層、管理層、決策層完全兼容，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、管控一體化。由此可見，化工自動化控制要求控制軟件必須具備無縫連接、數(shù)據(jù)共享等特點。

3.3 化工自動化控制對操作技術(shù)人員素質(zhì)的要求

鑒于我國在自動化控制的系統(tǒng)知識學(xué)習(xí)方面投放的資金、時間均太少，化工自動化控制研究項目也不多，所以化工產(chǎn)業(yè)相關(guān)職工的素質(zhì)很低。具體體現(xiàn)在兩方面：一是對化工自動化控制原理理解趨于表面化，二是缺乏既懂自動化控制技術(shù)又懂化工行業(yè)相關(guān)專業(yè)知識的復(fù)合型人才。因此，在化工自動化控制的應(yīng)用與發(fā)展中，人才因素是核心因素。要實現(xiàn)化工過程的自動化控制，在人才選擇和培養(yǎng)方面要做到如下三點：

①首先要求化工企業(yè)管理領(lǐng)導(dǎo)層對化工自動化控制給予高度重視，擁有發(fā)散性和創(chuàng)新性思維，致力于企業(yè)信息化建設(shè)。其次，領(lǐng)導(dǎo)階層要明確整體與部分的辯證關(guān)系，樹立全局觀念，統(tǒng)籌全局，從自身出發(fā)，幫助全體職工更新觀念，從而推動自身企業(yè)化工自動化控制的整體發(fā)展。化工企業(yè)管理領(lǐng)導(dǎo)層要教育廣大職工落實更新觀念，積極主動接受自動化控制的專業(yè)技能培訓(xùn)和進(jìn)行化工相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，努力成為復(fù)合型人才。

②不斷優(yōu)化化工自動化設(shè)備的整體效益。電子設(shè)備更新速率極快，因此在化工企業(yè)自動化設(shè)備的選擇、應(yīng)用過程中，應(yīng)該兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，合理看待投資和產(chǎn)出關(guān)系，重視培養(yǎng)精通化工專業(yè)知識與計算機自動化技術(shù)的高素質(zhì)人才，從而提高化工自動化設(shè)備的有效年限和性價比。

③創(chuàng)立、健全化工自動化控制的各種規(guī)章制度。全面落實化工自動化技術(shù)應(yīng)用制度、數(shù)據(jù)庫信息資源管理制度和賞罰制度，提高化工自動化控制職工的責(zé)任心、熱情、專業(yè)素養(yǎng)，使其成為合格的化工企業(yè)職工。

4 結(jié)語

隨著我國在技術(shù)研究與實踐經(jīng)驗等方面不懈的努力，我國在化工自動化控制的規(guī)律摸索和實際操作等方面都跨越了很大一步，化工企業(yè)的經(jīng)濟效益不斷提高，但還是出現(xiàn)了一些社會與環(huán)境問題，需進(jìn)一步地研究與解決，進(jìn)一步提高化工自動化控制水平，從而實現(xiàn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)我國社會與經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

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