一化工自動(dòng)化控制概述
化工自動(dòng)化控制是指在化工企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)管理過程中，以化工過程為控制對(duì)象。運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，采用獨(dú)特的控制算法和控制方案．實(shí)現(xiàn)控制理論和工程技術(shù)時(shí)間的有機(jī)協(xié)調(diào)．從原料的加工到成品的產(chǎn)出整個(gè)化工過程納入自動(dòng)化控制系統(tǒng)．實(shí)現(xiàn)對(duì)化工過程中對(duì)溫度、壓力、流量、液位等模擬量的自動(dòng)化控制。要實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)化控制，首先要采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)．如DCS(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)分散控制系統(tǒng)、PLC(Programmable Logic Con．trollel")可編程序控制器等。能夠有效進(jìn)行對(duì)溫度、壓力、流量、液位等四大過程參數(shù)的控制。其次，要制定出適合該臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的科學(xué)的、合理的實(shí)施方案，為自動(dòng)化控制打造控制平臺(tái)。第三，需要高素質(zhì)的操作人員，對(duì)該自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行管理和科學(xué)操作 只有將上述三條有機(jī)地協(xié)調(diào)起來(lái)．才能順利完成化工過程的自動(dòng)化控制。可見．對(duì)化工過程的自動(dòng)化控制．不僅包含著高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)，而且包含著成套的自動(dòng)化控制系統(tǒng)．實(shí)現(xiàn)化工最優(yōu)的過程控制．是確保企業(yè)降低能耗和生產(chǎn)成本．提高產(chǎn)品質(zhì)量．促進(jìn)化工企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保障。
二 我國(guó)化工自動(dòng)化現(xiàn)狀
近年來(lái)．國(guó)內(nèi)集散系統(tǒng)(DCS)的研究和開發(fā)已從樣機(jī)研制階段開始走向?qū)嶋H現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)已研制大量產(chǎn)品，但大多屬于中、小規(guī)模系統(tǒng)．它們較適合化工行業(yè)的中小企業(yè)使用 今后我國(guó)大中型化工企業(yè)將會(huì)以引進(jìn)為主，在新建、擴(kuò)建、改造過程中普遍采用DCS。目前我國(guó)化工企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展不平衡，特別是行業(yè)之間發(fā)展不平衡。化肥、石油化工、橡膠行業(yè)自動(dòng)化水平較高，氯堿、農(nóng)藥等行業(yè)的自動(dòng)化水平較低。但大中型企業(yè)自動(dòng)化水平近年來(lái)發(fā)展很快。如化肥行業(yè)中．近年來(lái)不少大中型企業(yè)采用DCS 其它化工行業(yè)的大中型企業(yè)也認(rèn)識(shí)到DCS是適合化工企業(yè)的控制裝置
三、DCS控制技術(shù)
1、控制站控制站
DCS系統(tǒng)中，控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)．實(shí)際運(yùn)行中可以暫時(shí)在不與操作站及網(wǎng)絡(luò)相連的情況下．完成過程控制策略，保證生產(chǎn)裝置運(yùn)行。控制站作為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)．它的主要I／O設(shè)備為現(xiàn)場(chǎng)的輸入、輸出處理設(shè)備，即過程輸入，輸出(PI／O)，包括信號(hào)變換與信號(hào)調(diào)理，A／D、D／A轉(zhuǎn)換。在信號(hào)變換過程中采用隔離技術(shù)以防止來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)．以及與現(xiàn)場(chǎng)連接的端子及輸入、輸出信號(hào)的物理位置的方便確認(rèn)．這是至關(guān)重要的。控制站是整個(gè)DCS的基礎(chǔ)，它的可靠性和安全性最為主要，死機(jī)和控制失靈的現(xiàn)象是絕對(duì)不允許的，而且冗余、掉電保護(hù)、抗電磁干擾、構(gòu)成防爆系統(tǒng)等方面都有效而可靠．才能滿足用戶要求。
2、操作站和工程師站
DCS系統(tǒng)形成初期操作站各工程師站合一．即操作站具有操作員功能、工程師功能、通信功能和高級(jí)語(yǔ)言功能等。其中工程師功能中包括系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)通用功能。DCS操作站是典型的計(jì)算機(jī)．有著豐富的外圍設(shè)備和人機(jī)界面。操作站要實(shí)現(xiàn)其多項(xiàng)功能．必須完成數(shù)據(jù)組織和存儲(chǔ)兩方面任務(wù)，如與工位號(hào)相關(guān)的一些數(shù)據(jù)．在操作站中要對(duì)由某控制站某端子與現(xiàn)場(chǎng)儀表相連的．由物理位置決定的工位規(guī)定工位號(hào)(即特征號(hào)或標(biāo)簽Tag)各工位說明(可以用漢字)，使之與工藝對(duì)象一致，以保證工藝操作人員的操作．工位號(hào)可以在整個(gè)系統(tǒng)中通用。其它還有系統(tǒng)配置、操作標(biāo)記、趨勢(shì)記錄、歷史數(shù)據(jù)管總貌畫面組態(tài)、工藝單元或區(qū)域組態(tài)等．這些均組織成文件，最終形成數(shù)據(jù)庫(kù)．存儲(chǔ)在硬盤的相應(yīng)區(qū)域．使數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性和共享性、保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、完整性和安全性。
3、數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò)
上兩節(jié)所述控制站、操作站、工程師站，均為通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，DCS網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)還可能有上位機(jī)(高級(jí)控制計(jì)算站)、與工廠管理網(wǎng)相連的網(wǎng)關(guān)等 DCS網(wǎng)絡(luò)是DCS的生命線．在DCS整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和可擴(kuò)充性方面起著重要的作用。在當(dāng)前DCS中通信功能的發(fā)展是與全廠管理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合。逐漸實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)由多重結(jié)構(gòu)向扁平化過渡．所以更具有開放性。DSC系統(tǒng)的規(guī)模與通信能力有關(guān)系，而通信的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在品的互聯(lián)問題．這樣才能夠既保證了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，又保護(hù)了用戶的初期投資。
四、化工自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展．互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及加快了信息工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程．有以前的單機(jī)作業(yè)逐漸發(fā)展成為了目前的多機(jī)聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。微電子技術(shù)的發(fā)展使現(xiàn)代工業(yè)逐漸向智能化發(fā)展中邁進(jìn)．尤其是微電子技術(shù)在儀表控制、儀表測(cè)試方面的應(yīng)用。在化工行業(yè)，通過微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)軟件技術(shù)將各種工業(yè)儀器表、工業(yè)工程線路、工程作業(yè)監(jiān)控、智能化控制、企業(yè)信息資源有機(jī)的整合到統(tǒng)一個(gè)數(shù)字平臺(tái)之中．通過該平臺(tái)對(duì)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)的整合。提供方便的實(shí)時(shí)查詢、監(jiān)控功能。在將來(lái)自動(dòng)化設(shè)備的開發(fā)與研究過程中．我們應(yīng)該突出信息化與自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)．利用微電子技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控采集作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息．以網(wǎng)絡(luò)為傳播媒介．將這些信息發(fā)送到遠(yuǎn)處控制端口．在企業(yè)內(nèi)部建立自己的企業(yè)或者是項(xiàng)目工程信息數(shù)據(jù)庫(kù)。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)已經(jīng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)．對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析，并將分析后的結(jié)果反饋到信息控制終端．信息控制終端根據(jù)不同的情況對(duì)設(shè)備實(shí)施遠(yuǎn)程的自動(dòng)化控制。
參考文獻(xiàn)：
【1】王維德．化工自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)一先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用fJ]．化工裝備技術(shù)．2003(04)
【2】琚燕．化工儀表及自動(dòng)化的發(fā)展概況『J1．江西化工，2004(04)
【3】梁瑜．DCS系統(tǒng)應(yīng)用小結(jié)『J]．河南化工，2005，22
【4】王朋．提高DCS的應(yīng)用水平fJ]．石油化工自動(dòng)化，2005 2
