化工自動化的發(fā)展趨勢及先進控制的應(yīng)用

呂亞成（瑞孚信江蘇藥業(yè)股份有限公司，江蘇 鹽城 224555）

化工自動化的發(fā)展趨勢及先進控制的應(yīng)用

呂亞成（瑞孚信江蘇藥業(yè)股份有限公司，江蘇 鹽城 224555）

伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，化學(xué)工業(yè)也慢慢朝向集成化、大型化的方向發(fā)展，化工生產(chǎn)自動化控制過程中使用的技術(shù)也越來越復(fù)雜，過去使用的控制措施已經(jīng)很難很難能夠滿足當(dāng)前的需求，化工自動化控制正在以非?？斓乃俣劝l(fā)展。本文圍繞化工自動化的發(fā)展趨勢及先進控制的應(yīng)用展開研究，首先分析了化工自動化的概念，然后介紹了化工自動化當(dāng)前的發(fā)展趨勢，最后闡述了化工自動化先進控制的應(yīng)用。

化工；自動化；發(fā)展趨勢；先進控制

對于當(dāng)前世界形勢來說，國家與國家之間的競爭越來越激烈，國家之間的競爭歸根到底就是經(jīng)濟實力的競爭。目前，化學(xué)工業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為我國社會主義市場經(jīng)濟中的重要支柱型的產(chǎn)業(yè)，而且還是一種資金集中度高、能源密集程度高以及技術(shù)密集程度高的產(chǎn)業(yè)。化學(xué)工業(yè)在發(fā)展過程中需要消耗大量的能源。在很長一段時間以來，我國的化學(xué)工業(yè)技術(shù)發(fā)展都是十分的落后的，這也就導(dǎo)致化學(xué)工業(yè)在發(fā)展過程中需要消耗大量的能源，這也在很大程度上阻礙了化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展。如果想要改變這一情況，最重要的突破口就是必須要提高化學(xué)工業(yè)發(fā)展的技術(shù)，走科技創(chuàng)新的道路，通過使用一些先進技術(shù)來改變當(dāng)前落后的現(xiàn)狀。

1 化工自動化

化工自動化是石油與化工等領(lǐng)域生產(chǎn)過程自動化的簡要稱謂?？萍际且粋€國家興旺發(fā)達的不竭動力，對于自動化的技術(shù)的開發(fā)與實踐也已經(jīng)逐漸地成為了衡量一個國家經(jīng)濟和科技發(fā)展水平的重要標準，自動化技術(shù)水平的不斷提高能夠非常有力地推動社會進步與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。在一些化工機械上裝置自動化裝置，改變過去以人力為主的勞動，從而讓生產(chǎn)能夠通過機器設(shè)備來完成，像這樣通過使用自動化裝置來控制化工生產(chǎn)的手段，就被稱為化工自動化。

2 化工自動化的發(fā)展趨勢

2.1 檢測儀表更加多樣化、智能化、縝密化

過程檢測控制儀表指的是在進行工業(yè)生產(chǎn)的時候，對各個工藝參數(shù)做出及時的檢測和記錄的儀表。伴隨著目前石油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)過程的控制需要使用到更加高質(zhì)量的儀表。從目前普遍使用的儀表的性能來看，儀表更加的智能化和數(shù)字化。當(dāng)前在化工自動化中使用的儀表都是以微型計算機為重要核心，能夠通過微型計算機來實現(xiàn)自動化的校零、線性化控制和補償環(huán)境變化等等，除此之外還具有一些非常獨特的功能，比如說可以進行模型運算，而且還能夠使用人工智能技術(shù)。一般來說，在應(yīng)用這種儀表的過程中還需要使用到聲波技術(shù)、微波技術(shù)以及激光技術(shù)等等，這些技術(shù)的綜合利用能夠有效地提高儀表的檢測精度。

2.2 過程控制裝置向開放的分布式監(jiān)控趨勢發(fā)展

過程控制裝置主要包括分散型控制系統(tǒng)、可編程序控制器以及自動化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)目前借助微型計算機處理技術(shù)的發(fā)展也正在快速的發(fā)展之中，而且開放度更高、精準度更強，能夠更好地綜合利用軟件技術(shù)和硬件技術(shù)，呈現(xiàn)出了十分明顯的分布式監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢。

2.3 先進控制系統(tǒng)快速發(fā)展

在先進系統(tǒng)之中，把化工技術(shù)、化工工程、計算機、儀表等技術(shù)與各種理論進行了綜合，從而形成了一種更加先進的控制系統(tǒng)。通過使用先進控制系統(tǒng)，能夠有效地增強系統(tǒng)的適應(yīng)能力，而且能夠有效地彌補系統(tǒng)本身存在的一些缺陷和不足，比如說系統(tǒng)本身具有的非線性和波動性等等。

3 先進控制的實際應(yīng)用

3.1 過程變量數(shù)據(jù)的采集，處理和軟測量技術(shù)

過程變量數(shù)據(jù)的采集主要是說和整個生產(chǎn)過程存在著密切聯(lián)系的產(chǎn)量的數(shù)值的綜合，通過使用許許多多的實際測量數(shù)據(jù)來提高先進控制的精確度，這些數(shù)據(jù)都是通過實際的測量得到的，因此這些數(shù)據(jù)具有非常高的真實性和準確性。但是，對于實際的生產(chǎn)過程來說，也有個別的一些變量很難能夠進行準確的測量，比如說反應(yīng)熱和飽和蒸汽壓等等，所以，在先進控制的過程中，這些很難準確測量的變量就需要通過使用一些軟測量技術(shù)來獲得。

3.2 先進控制的策略

在進行先進控制的時候，必須要使用一些科學(xué)合理的技術(shù)和方法，而且應(yīng)該注重選擇適宜的控制結(jié)構(gòu)，只有這樣才能夠保證先進控制的有效性。在進行先進控制的過程中需要格外重視的幾個問題有：

（1）在先進控制的過程中可能會出現(xiàn)一些具有明顯變化的變量，為了能夠更好地控制其性能，需要采用“透明控制”這種方式；

（2）如果想要更好地解決約束變量過程經(jīng)常遇到的協(xié)調(diào)控制方面的問題，需要采用多變量預(yù)測控制的方式；

（3）在進行先進控制的過程中，經(jīng)常使用到的控制方法有：串級、比值以及前饋控制等方法。在進行推斷控制的過程中，經(jīng)常使用的策略方法有：基于模型基礎(chǔ)上的多個變量的預(yù)測控制、自適應(yīng)控制等等。

（4）在先進控制之中，在線檢測與處理系統(tǒng)主要包括：故障缺陷的檢測、預(yù)測、判斷以及解決等等。

4 結(jié)束語

伴隨著目前科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了非常普遍的應(yīng)用，從化學(xué)工業(yè)在近十年的發(fā)展情況中可以看出，其具有兩個十分明顯的特點。首先，化學(xué)工業(yè)發(fā)展的規(guī)模愈來愈大；其次，生產(chǎn)技術(shù)水平愈來愈高。從這兩個特點也可以看出，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)一直處于持續(xù)的創(chuàng)新與發(fā)展之中，而且自動化水平也在快速地提高。本文研究了化工自動化的定義、化工自動化的發(fā)展趨勢以及先進控制的具體應(yīng)用，希望能夠為化工自動化的發(fā)展提供有效的意見和建議，促進和推動化工自動化的快速發(fā)展。

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