化工安全生產中的自動化控制研究

張文凱

（上海麥豪新材料科技有限公司，上海 201507）

在社會經濟發展水平持續提升的背景下，各行業領域生產作業除重視對經濟效益目標的追求以外，還高度關注對生產安全性水平的提升，以保障生產安全目標實現為前提展開各項生產經營活動。尤其對于化工企業而言，生產作業危險性系數高，對安全生產有著非常嚴格且具體的要求，如何通過應用自動化控制技術的方式促進生產管理監控水平的提升，盡可能彌補傳統控制方式存在的問題與不足，已成為保障化工生產安全性的重要手段。本文圍繞化工安全生產中自動化控制技術的具體應用問題進行分析與探討。

1 自動化控制技術概述

自動化控制技術實現了自動化技術與控制技術的有機結合，作為一種全新生產機制，其在化工生產系統中有著非常重要的應用價值。自動化控制功能的實現不但需要以可靠技術為支撐，還需要形成一套健全且成熟的自動化控制理論，確保相關技術與化工生產企業實際特征與運行需求相契合，提高控制系統的針對性水平，與化工生產規律以及產品特征相結合，從而達到滿意的控制效果。除此以外，自動化控制系統技術還應密切結合化工生產作業人員的素養水平以及專業技能，要求他們具備先進的化工生產與管理技術理念，并不斷更新升級，促進化工生產管理策略的進一步發展與完善。

2 自動化控制應用意義

與其他行業領域相比，化工產品生產全程所接觸物質多具有有毒、腐蝕、易燃、易爆的特性，加之設備長期處于高溫、高壓極端環境下，因此所面臨的危險性更高，這也導致化工生產期間存在大量的安全隱患，不但對企業自身生產經營質量產生了不良影響，還對從事化工生產作業的人員人身安全構成巨大威脅。由于化工生產作業所涉及到化工產品以及生產材料的特性復雜，生產流程復雜程度高，化工生產作業人員對化工知識的認知水平非常有限，單純依賴于個人經驗難以保障設備以及個人在化工生產中的安全性。并且，從管理角度上來說，化工安全生產監管人員配置比較有限，管理全方位性難以實現，一旦出現突發性、緊急性情況，難以快速對故障發生部位進行確定并分析原因，形成針對性處置方案。從上述角度上來看，在化工安全生產中引入自動化控制技術是非常必要與關鍵的，可實現對化工生產全程的動態監測，提升整個生產作業流程的安全性系數，同時減輕監控作業人員的工作負擔，確保故障發生后第一時間能夠得到準確定位、分析以及處置，最大限度降低化工生產危險性水平，幫助企業經濟效益目標的順利實現。

3 自動化控制技術應用

3.1 安全儀表系統

化工企業生產系統中所涉及到的化工產品多具有易燃易爆、腐蝕性、有毒有害性的特點，因此為確保生產作業安全，常需要對生產期間的壓力、溫度、濕度等環境條件作出明確控制，確保其實際取值嚴格限定在安全范圍內。任何一項控制數據出現異常都可能給安全生產帶來巨大的不良影響。因此，化工安全生產中必須通過引入并應用安全儀表系統的方式，對生產設備運行全程的狀態參數進行動態監測與調控，以保障設備運行性能安全可靠。目前技術條件支持下，化工安全生產領域所引入安全儀表系統主要具備以下幾個方面的功能：

（1）能夠對設備運行狀態下的相關性能參數進行動態監控，保障設備處于可靠運行狀態下；

（2）能夠及時識別化工生產作業現場設備異常運行狀態，并調取監測數據進行分析，提示故障位置，并向操作系統發送報警指令；

（3）能夠在設備運行出現故障后及時轉換工作模式，自動控制切換至手動控制，為故障檢修與調控提供方便；

（4）能夠確保設備故障狀態下進行檢修全程處于手動控制狀態下，避免因自動指令介入調節系統而對檢修質量產生影響；

（5）能夠根據預設程序對操作人員各項指令執行是否正確進行判斷，及時識別危險性要素，并通過邏輯計算的方式形成針對性的處理措施，最大限度控制危險要素。

3.2 過程監測與故障診斷系統

在將過程監測與故障診斷系統引入化工安全生產中時，具體的應用過程為：首先對化工生產系統運行所產生數據信息進行集中處理，經分析后形成規范化處理結果傳輸至數據庫內，激活對應診斷板塊，在數據庫內完成對信息的分層整理，并實現對化工生產全程的動態監測。在此期間，同步引入故障診斷系統，對導致故障發生的機理進行分析，結合數據對故障發生時間進行推測，并判定故障可能導致的不良影響，以提高故障響應與處置方案的針對性。考慮到化工生產作業有較高的危險性因素，一旦運行期間機械設備出現問題，都可能直接影響化工產品質量水平，甚至還會對化工生產作業人員人身安全構成影響，因此在化工生產期間引入過程監測與故障診斷系統是非常必要且關鍵的。

3.3 緊急停車系統

化工生產期間為方便工作人員及時掌握并對設備運行狀態進行實時性更新，就需要對設備投入生產全程進行不間斷監控，引入緊急停車系統對滿足設備工藝參數連續性監控有重要意義。在緊急停車系統的干預下，一旦化工生產設備運行出現異常或超出預設范圍，相應的設備控制權會自過程監測系統組轉移至緊急停車系統，對出現運行異常的設備執行緊急停車指令，確保生產活動運行的順利性。一般情況下，化工生產中出現停車的工況有以下幾種類型：

（1）因生產設備檢修、維護等因素有目的性、有計劃性的正常停車；

（2）因生產設備突然性損壞、電源故障等意外情況所致局部臨時性緊急停車；

（3）因生產期間的突然性停電、停水等意外情況所致全面性緊急停車。緊急停車系統密切關系化工安全生產，必須通過檢測單元、邏輯單元、執行單元的串聯運行，保障運行可靠性。

4 結束語

化工安全生產受化工產品特性以及生產作業流程等因素影響，導致作業期間面臨較大危險性，需通過應用自動化控制技術的方式盡可能保障生產安全。目前，自動化控制技術已經在化工安全生產中得到較為普遍與廣泛的應用，其優化空間也是非常巨大的。未來還需不斷圍繞自動化控制技術的應用問題展開探索與研究，形成更為先進的設備系統，以保障化工生產作業的安全性。本文即以化工安全生產中的自動化控制問題為研究重點，在對自動化控制技術進行初步概述的基礎之上，研究化工安全生產中應用自動化控制的關鍵意義與作用，最后從安全儀表系統、過程監測與故障診斷系統以及緊急停車系統這三個方面入手，探討了化工安全生產中自動化控制技術的應用要點。