化工安全生產(chǎn)自動化控制論文

時間:2022-05-06 03:09:58

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化工安全生產(chǎn)自動化控制論文

1自動化控制技術在化工安全生產(chǎn)領域的優(yōu)勢

在經(jīng)濟全球化以及市場經(jīng)濟的背景下,化工生產(chǎn)制造企業(yè)所面臨的競爭壓力逐步提升,如何提升產(chǎn)品生產(chǎn)質量以及生產(chǎn)效率,增強自身市場競爭力并在高強度的市場競爭中站穩(wěn)腳跟,成為了化工生產(chǎn)制造企業(yè)需要解決的首要問題。自動化控制技術可以解放工作人員的雙手,降低企業(yè)人力資源成本,同時提高化工生產(chǎn)制造的效率,也使得化工生產(chǎn)制造產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性都得到不小的提升。從發(fā)展的角度來看,盡管自動化控制技術需要大量資金支持以用作自動化設備的購買,但其為企業(yè)帶來的效益則在很大程度彌補了這部分支出,同時自動化技術在提升產(chǎn)品質量以及生產(chǎn)效率等方面表現(xiàn)更加優(yōu)秀。

2自動化控制技術在化工安全生產(chǎn)領域的應用

2.1實時監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)。在化工生產(chǎn)中,通過過程控制系統(tǒng)可以對整個化工生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)測以及故障診斷,能在一定程度上提高化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性以及可靠性。過程控制系統(tǒng)可以監(jiān)測化工生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)故障并診斷、對化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障的幅度進行辨識、對故障發(fā)生時間進行推斷以及對故障的發(fā)展趨勢進行準確預測。過程監(jiān)測可以通過解析模型的方式來監(jiān)測化工生產(chǎn)過程中的故障,但這種監(jiān)測方式由于涉及到的設備以及技術難度較高,所以在目前還未得到普遍應用;過程監(jiān)測還可以基于專家知識的方式進行化工生產(chǎn)過程中的故障監(jiān)測,這種過程控制方法較為實用,但仍存在一定的局限性。相關人員在各種診斷方法的基礎下,通過結合相關數(shù)據(jù)分析并校正,組成了新的化工安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng),名為化工過程監(jiān)測與模糊診斷系統(tǒng)。在這種監(jiān)測系統(tǒng)中,可以將故障發(fā)生的部分事實以及主元分析結果一同發(fā)送到中央處理計算機中,通過專家的分析診斷對故障發(fā)生情況進行決策。2.2緊急停車系統(tǒng)。緊急停車系統(tǒng)的主要任務是對化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)過程進行關鍵參數(shù)以及工作狀況的監(jiān)視,當發(fā)現(xiàn)有危害生產(chǎn)過程中的異常工作行為時,則自動取代過程監(jiān)控系統(tǒng)并進行緊急停車以保證生產(chǎn)安全。一般情況下,在化工生產(chǎn)過程中緊急停車的方式和作用都是大不相同的。正常停車是因設備需要檢修以及維護等原因所進行的有原因、有計劃的停車;局部緊急停車是遇到局部化工生產(chǎn)工作區(qū)域的設備損壞或宕機以及電源突然故障等意外情況時進行的臨時停車行為;全面緊急停車是因生產(chǎn)過程中突發(fā)的總電源失效,水源、氣源等被截斷而發(fā)生的全面停車。通常來講,緊急停車系統(tǒng)直接關系著化工生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)安全,所以緊急停車系統(tǒng)的可靠性必須得到保證,因此緊急停車系統(tǒng)設置了三個串聯(lián)的工作單元分別是檢測單元、邏輯單元以及執(zhí)行單元,它們之間共同工作來保證緊急停車系統(tǒng)的可靠性,在三個單元的工作過程中,其需要遵循獨立設置、中間環(huán)節(jié)最少、冗余及故障安全等四項基本原則。2.3計算機綜合控制系統(tǒng)。計算機綜合控制系統(tǒng)也被稱為集成控制系統(tǒng)。在這項技術大規(guī)模應用在化工生產(chǎn)制造領域之前,相關技術人員已經(jīng)在實際的生產(chǎn)流程中應用了多種不同的計算機技術對生產(chǎn)過程的不同階段進行輔助,這些計算機輔助在不同環(huán)節(jié)都發(fā)揮了重要的作用,為生產(chǎn)質量和工作效率的提高做出了貢獻。但這些計算機輔助技術僅僅針對于生產(chǎn)流程不同環(huán)節(jié)的具體生產(chǎn)項目,雖然其能在一定程度上縮減人力開支并提高生產(chǎn)效率,但在整體的化工生產(chǎn)制造中,其未能形成一個完整的計算機輔助系統(tǒng),這在很大程度上限制了計算機輔助對于化工生產(chǎn)制造流程中效率提高的上限。計算機綜合制造系統(tǒng)將化工安全生產(chǎn)制造中不同環(huán)節(jié)的計算機輔助功能進行了改進與整合,使得計算機輔助項目以系統(tǒng)的形式投入到了化工生產(chǎn)制造過程中。從整體性的角度看,計算機綜合控制系統(tǒng)的使用極大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質量和工作效率,促進了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。計算機綜合控制系統(tǒng)的建設借助了電子信息技術、現(xiàn)代化管理技術、先進性材料實現(xiàn)技術等,主要構成為電子計算機、新型自動化設備以及傳感器等,這些組成部分在計算機綜合控制系統(tǒng)中的作用各不相同,其可以將生產(chǎn)過程中的信息以及物質材料進行有效控制,并通過計算機終端調節(jié)生產(chǎn)效率,促進生產(chǎn)穩(wěn)定、可靠以及安全的運行。2.4柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。柔性自動化生產(chǎn)技術最早由英國提出,也屬于自動化控制技術之一。柔性自動化技術的基礎是生產(chǎn)信息,配合以信息儲運系統(tǒng)和數(shù)字加工設備,從而實現(xiàn)對于不同生產(chǎn)加工對象的控制。柔性自動化生產(chǎn)技術在化工生產(chǎn)制造過程中依賴于其成組技術,成組技術是依據(jù)加工對象的加工需求,通過將加工對象成組排列的方式,使得技術人員可以選擇合適的儲運系統(tǒng)和加工設備,從而提高生產(chǎn)質量和工作效率的技術。成組技術的信息控制模式呈現(xiàn)金字塔樣式,核心是主計算機,其作用是實現(xiàn)對于生產(chǎn)信息的全面檢測,并依據(jù)生產(chǎn)計劃進行動態(tài)控制。金字塔其余內容為不同層級的計算機處理模塊,負責控制的計算機可以將底層計算機捕捉到的信息向上分層匯報,并根據(jù)上層指令進行不同工藝設備的控制,從而完成整個生產(chǎn)工藝過程的調整。

3自動化控制技術在化工安全生產(chǎn)領域內的優(yōu)化探索

自動化控制技術在化工安全生產(chǎn)領域內還具有廣闊的發(fā)展前景,其主要發(fā)展趨勢為儀表監(jiān)控系統(tǒng)以及自動化設備檢測系統(tǒng)等。3.1儀表監(jiān)控系統(tǒng)儀表監(jiān)控可以準確識別當前化工生產(chǎn)狀態(tài)從而預防各種故障,傳統(tǒng)的儀表監(jiān)控有微處理器以及大規(guī)模集成電路等。隨著科學技術的發(fā)展,一部分化工生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)使用可編程邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)等較為先進的儀表監(jiān)控系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表,在可編程邏輯控制器和分布式控制系統(tǒng)的科研基礎上,研究人員又研制出了新一代儀表監(jiān)控系統(tǒng)如現(xiàn)場總線系統(tǒng)等。3.2自動化設備檢測系統(tǒng)自動化設備檢測系統(tǒng)能夠自動發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)過程中的危險操作并將其排除,同時自動化設備檢測系統(tǒng)還可以利用無損傷探傷法,對化工生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)設備進行探傷,以綜合分析其生產(chǎn)狀態(tài)以及故障發(fā)生率,從而在很大程度上提前排除了設備故障威脅,切實保障了化工生產(chǎn)安全性。同時,該系統(tǒng)還可以和設備故障報警系統(tǒng)共同使用,在設備發(fā)生安全事故時,報警系統(tǒng)可以向工作人員發(fā)出警報并急停設備,極大降低了故障對于化工生產(chǎn)過程中的威脅。

4結束語

自動化控制技術在化工生產(chǎn)領域內的有效應用能夠實現(xiàn)生產(chǎn)安全性、工作效率以及產(chǎn)品精度的提升,并且降低化工生產(chǎn)制造企業(yè)的人力物力消耗,節(jié)省成本,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。雖然自動化控制技術在化工安全生產(chǎn)領域內的應用已經(jīng)較為廣泛,但其仍存在很大的優(yōu)化空間,在未來,政府、企業(yè)以及研究單位應加大對自動化控制技術的重視,不斷研發(fā)出更為先進的化工安全生產(chǎn)保障自動化控制技術,從而更加有效地保障化工生產(chǎn)的安全性。

參考文獻

[1]王濤.自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應用及優(yōu)化分析[J].山東化工,2018(1).

[2]王永江.自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應用及優(yōu)化思考[J].化工管理,2018(4).

作者:王磊 單位:江蘇拓孚工程設計研究有限公司