自動化控制在化工安全生產中的應用

趙明武(深圳市明輝安全技術有限公司，廣東 深圳 518122)

0 引言

自動化控制技術運用到化工安全生產中具有重要的作用，成為了提高化工安全生產質量以及效率的關鍵，可以擴大現代化工領域，增加綜合效益，為社會經濟的高速發展發揮出一定的推動力。化工生產容易受到多重因素的影響，安全隱患較多，安全事故易發。為了改善這一現狀，需要在化工生產中積極引入自動化控制技術[1]。

1 自動化控制在化工安全生產中應用的意義

1.1 優化工作環境

傳統的化工生產作業當中，通常是工作在一線的生產與操作人員將會暴露在危險的環境下，受到外部因素與主觀因素的影響，容易產生操作方面的失誤，造成安全事故問題產生。作業人員長時間處在高溫、具有腐蝕性的環境中，身體健康受到影響。隨著國家安全方面的法律、法規不斷完善，雖然企業在作業人員個體防護和安全設備設施方面的安全投入有所增加，但是依然存在危險性。而將自動化控制運用到化工產品的生產與控制中，將危險性較大的工藝、設備通過自動化控制代替人員操作，并把生產經營情況連接到自動化系統上，能夠實現對整體化工產品生產全過程的監控，將其變得可視化和系統化[2]。

1.2 降低生產成本

化工企業的生產經營以及發展當中，經濟效益作為企業所追求的一大目標。受到經濟形勢和市場壓力的作用，人力資源以及相關成本規模逐步擴大。在化工安全生產中應用自動化控制技術可以有效控制人工成本。此外，采用自動化控制技術還能設置好對應的數值和參數，利用技術來精準對系統進行控制，根據系統把所錄入的數據信息當作參考，并且正確自動生產化工產品。利用自動化系統的控制讓總體生產過程被精準控制，提高功能參數的完善程度，降低成本規模，提高企業的經濟效益[3]。

1.3 避免事故

利用自動化控制技術后，能夠保障化工生產設備的運行效率，還能讓設備在更為安全穩定的環境下更好地運行。利用自動化控制技術，人工操作參與度大幅度下降，也降低了人員死亡率。此外，在整個化工生產中實現自動化的監控，對所發現的安全問題和隱患及時有效展開處理，避免事故范圍，降低整體損失，讓企業長期穩步發展下去[4]。

2 自動化控制在化工安全生產中的具體應用

2.1 應用架構和核心技術

當前自動化控制技術開始廣泛運用到農業、工業、軍事等多個方面，其具備非常強的自動化、持續性特點。因此可以良好地運用到化工安全生產領域中。功能方面以執行單元為主，包含傳感器、終端處理器等，傳感器主要負責收集化工生產中的各項工作信息，及時傳送給計算機處理系統，將計算機作為主要控制點，執行默認程序，讀取信息，綜合不同信息展開有效的指令控制，負責良好地控制生產過程，加強自動化作業的效果[5]。

2.2 安全儀表系統

化工企業在對化工產品進行生產時，經常運用到具備腐蝕性、毒性且易燃易爆的物質。在實際的化工生產當中要嚴格控制好溫濕度和壓力等因素。一線工作人員需要按照規定范圍控制好相關環境要素，一旦控制當中出現問題，將會出現不能挽回的安全問題。現如今，化工企業已經開始在實際的化工產品生產中引入安全儀表系統，通過這一系統對生產設備運轉情況展開監督控制，確保化工生產中的安全性。這一系統具體由以下幾個基礎功能組成：首先，對有關生產設備的運轉參數展開監測，確保不同設備穩定良好運轉。其次，分析整個化工生產中設備出現的故障問題，明確故障具體位置，做出預警。接著，出現故障后，化工生產設施會主動更換模式，將其從自動變為手動，為后面的故障檢查和維修帶來便利。然后，確保手動檢查與維修的安全性，預防調節系統受到自動指令的影響；最后，在預定程序中，對工作人員的實際操作過程實施分析，一旦發現出現問題要立即進行邏輯運算，提供解決方案[6]。

2.3 生產實時監控

化工企業產品生產中，針對整體的生產流程展開自動化實時監控，成為了提高生產安全性的有力手段。通過調查研究表示，化工生產產品當中進行生產流程的實時監控可以發揮出下面兩個方面的作用：其一，科學合理建立實時監控系統，有效對整體的化工生產流程進行控制，了解化工產品生產的實際情況，在生產設備出現問題時，人員也能夠利用監控系統盡快檢查出設備故障實際情況與具體位置，方便高效地將設備故障排除，順利恢復生產。有關人員要重視記錄生產設備運行情況和排除設備故障的方法，便于再次出現類似問題時加以參考和借鑒。此外在采用實時監控系統時，應預先判斷和預防可能出現的設備故障，從而確保實時監控化工產品生產全流程。

另外，化工產品生產時對溫濕度與壓力有著嚴格的要求，這就加大實時監控設備儀表的重要作用。利用現代化計算機技術的優勢，合理對化工生產設備進行設置，全方位展開管控，展開實時監控，相關人員在真實掌握實際生產情況的基礎上，分析設備故障形成原因，運用有效的手段，做到萬無一失，保證化工企業安全順利生產，為企業良性發展提供有力的支持[7]。

2.4 故障診斷系統

化工企業生產產品時有著較為復雜的環節，現場管控無法單純依靠模型進行操控。在總體的生產任務運轉過程當中，需要嚴格對每一個細節實施控制。為了保證安全生產，一線工作人員要對文化知識進行豐富，提高自身的專業素養，積累豐富的工作經驗，還要持續對生產過程實施控制，對現有的檢測工藝實施優化。這些操作無法利用人工控制來實現，通過引入自動化的控制模式，滿足化工企業的實際需求，簡單化復雜的工藝，快速實現控制目標，高效進行數據處理，精準對問題展開分析，有效的存儲問題實施處理，確保最終的數據結果的可靠安全程度。在自動化控制的正常工作狀態下，為現場操作人員帶來較為可靠的參考依據，及時對所發現存在的問題進行解決，做好預防工作，提高解決問題的有效性，良好實現自動化控制目標，提高工作效率，解決處理各種出現的故障[8]。

2.5 緊急停車系統

化工安全生產中緊急停車系統發揮出非常重要的作用。生產中主要包括三種停車方法：第一，正常停車。針對設備進行檢查和檢修工作，有計劃地進行停車。第二，局部實現緊急停車。如果出現突發情況，出現停車需求，如設備產生損壞、電源電氣設備出現問題要立即停車。第三，全面緊急停車。在化工企業生產當中，突然出現停水停電等意外，就要實施全面緊急停車的情況。設置好緊急停車的系統，主要是為了保護化工企業可以安全正常生產，從而提高不同類型動作的可靠性。綜合硬件系統，將此系統劃分為下面幾方面：第一方面，檢測單元；第二方面，邏輯單元；第三方面，執行單元。需要按照多重原則：第一，獨立設置，有效預防系統和設備帶來的系統錯誤操作問題；第二，故障安全性的原則，科學合理對檢測以及執行單位實施設計；第三，冗余原則，讓系統的不同單元設置好備用單元。第四，中間環節最少原則，降低中間儀器故障所帶來的不良影響，不論哪一種類型的儀表都可能出現故障，系統存在非常多的中間環節就越容易產生非常多的故障，不能確保其可靠程度。緊急停車系統的設置，目的是為了展開故障停車，避免錯誤停車給生產帶來影響，保證現場儀表可以穩定可靠運轉。

2.6 自動滅火系統

此系統具體由多個部分組成，包含報警閥、傳感器、水噴頭。系統會包括單片機，出現火災后，傳感器在第一時間里檢測到火災，并把火災信號傳送到控制的電路中，等單片機處理火情信號后，系統自動開啟噴水閥門，水從噴頭中噴出來，實現滅火。而且，這一系統還能對噴頭的噴水效果展開控制，強化噴水的滅火效果。面對新型的自動滅火系統，把火情信息傳送到相關的管理部門，與有關人員實施合作進行滅火，及時完成滅火操作。

2.7 精細化工技術管理

自動化系統在自動化控制設計理念中描述的比較詳細，利用有關手段更新審查化工工藝設計，能夠分析精細化化工設計中的步驟，發現存在的不足。比如分析設計中的工藝設計環節，發現問題；在設計中實驗所運用到的每一種原料以及配料，利用自動化控制設計理念實現優化化工工藝的目的，重新實施分析。自動化控制設計理念當中能夠針對化工工藝的精準、科學化提供現代化的算法，給生產流程提供適合現代化特征的生產形式。工作人員要從分意識到精細化工工藝設計具有巨大的空間，要從設計理念、靈感等方面分析，對化工設計問題進行分析，詳細對問題展開探究，發揮出自動化控制設計理念的優點[9]。

3 結語

綜上所述，自動化控制技術運用到化工安全生產中，可以減少企業成本投入，加強生產效率。化工生產設備運轉變得更具可靠度，優化企業產品質量。科技的支持下，化工企業會緊跟時代發展潮流，在企業中加入自動化控制技術，做好安全防范，推動企業經濟獲得良好發展。