计算机控制在化工生产中的应用

计算机控制在化工生产中的应用

崔岩波马锐

河北国控化工集团有限公司河北石家庄050700

摘要：在化工行业生产规模不断的扩大下，传统生产方法已不能适应当代管理新需求。计算机技术发展，在一定程度上推动化工生产的变革，特别是计算机控制技术提升了化工生产对各信息的分析和判断，在化工生产中发挥着十分重要地作用。基于此，本文主要基于作者实际工作经验，简要的分析计算机控制在化工生产中地应用，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：化工生产；计算机技术；控制系统

1数字直接控制系统

在化学生产过程中，可以通过计算机外部设备和A/D转换器有效地实现生产现场。由测量装置发送的电信号被转换成计算机可接受的数字信号。与给定信号R相比，测量信号可以获得信号偏差=E.然后，计算机可以通过使用数字控制器计算与=E相关的各种控制律。进而实现控制信号的输出。因为计算机传输的数字信号处于不连续状态。因此，需要通过数字/模拟（D/A）转换和保持器的控制将数字信号转换为模拟信号，从而实现对生产过程的控制。

例如，当化学生产涉及净化水系统或注入水系统的控制时，通常需要控制pH的变化。生产过程中PH值的变化曲线不是线性相关的，普通模拟仪器的控制非常困难。然而，当我们通过计算机控制时，当PH值改变时，计算机系统将自动改变控制器的系数以补偿非线性PH中和曲线。在控制PH值的过程中，计算机所设置的系数模型能够接受发送PH信号，基于其信号，自动化计算出最合适地控制器系数，把系数传输至控制器中，将系统给出的PH信号和测量的PH信号实施比较后，把较差的信号发送至控制器中，进行计算。得出控制器输出相关控制的信号，将这种可以自主变换系数地控制方法，称为是自适应的控制方法。在现阶段，批量生产阶段，随着产品的产量、质量需求，传统手工操作的方法也难以满足其要修，为在最小化材料、能量消耗的过程中，实现更高地生产效率，在必要的实施可以放弃以往所使用的模拟器，应用计算机的技术，实现了间歇生产控制的工作，对生产过程温升、压力进行实现，自动的加热到最终输出物料。

2生产过程监督的控制分析

在社会经济不断发展下，化工行业生产控制不仅是仅限生产设备控制方面，还转变为准确的获取、分析生产现场的信息，充分掌握其生产情况，经过科学地生产过程管理，以保证公司经营处在最佳的状态。还有不少企业依旧依靠传统手工方法，获取生产各信息。在行业发展不断深入下，以往手工操作方式远不能满足生产管理需要，计算机的控制技术能够解决其问题。主要生产控制的原理如下：在生产过程中，原始信息在被采样器采样并由A/D转换器转换后传输到计算机控制系统。系统处理并处理收到的信息后，会将准确的信息发送给员工。通常，在指示器打印机，CRT监视器等给出的报告中可以容易地找到该信息。如果某些参数超出了指定的要求，则可以首次发出警报。

通常，计算机的监控方法可以分为在线和离线两种类型，即在线监控，即在信息传输到计算机系统之后。在系统分析和处理信息后，它会自动做出决策，然后控制生产过程以确保生产过程处于最佳状态。离线监督控制是指计算机收集信息后的一系列处理操作。直接向工作人员报告处理过的信息，然后工作人员将对信息进行判断和分析。然后做出决定，然后将它们应用到生产过程中，以确保生产过程处于最佳状态。

3生产过程最优化的控制

在设计生产中，数字化控制、监督控制中还存在着一些问题需要解决，下面就对其问题进行简要的阐述。生产过程中最优化的控制能够分为动态最优、静态最优，而动态最优是在生产过程状态产生变化的时候，从一种状态切换至另外的状态，经过控制变化时间、消耗材料、能量等，获取最佳的控制。静态最优主要是生产环节保证能量、材料平衡后地运行条件设定，以保证对生产过程最佳控制，为实现最佳控制，我们可以利用优化数学模型的方式进行支撑。数学模型的建立将利于识别、判断化学过程的科学，化学生产过程也比较复杂。

在一般情况下，生产步骤能够实现最佳化的控制，我们需要找出影响目标各因素，建立完善的数字模型、经验模型，经过计算机技术模拟试验，及时修改模型。最后在实际生产中进行实施，保证最佳的控制。优化控制实施为保证最低原材料的消耗，以确保最大产量、最佳质量。它是使单位产品成本最低，利润的最高，最优化控制输出可以用在改变直接数字控制器设定值，用于修改直接数字控制器各参数，确保生产过程能够处在最佳的状态。

4化学品安全生产的自动化化控制技术应用

4.1实时监测、故障的诊断分析

在化学生产的过程中，过程检测、故障诊断能够解决生产安全性、可靠性，在实际操作阶段，提升化学设备、生产系统可靠性，提升故障预测准确性、维护设备效率。在监测的时候，完成任务有检测故障、识别故障的大小，推动故障时间和预测故障发展趋势，诊断故障机理等提出对策。过程监测有下面几点方法：基于分析模型过程的监控，专家知识过程监控、基于数据分析过程的监控，在实际应用阶段，分析模型过程的监控，复杂过程地精确建模，但是建模比较困难，其方法难以广泛的应用，基于专业知识过程在化学工业生产中得到改进。

4.2仪表监控

在化学品安全生产过程中，仪器监测起着非常重要的作用。如今，微处理器，各种大规模集成电路和通信技术已经发展得很好，并且在化学工程控制领域，这些技术已被广泛使用。

各传统仪器的检测设备逐渐的呗先进可编程逻辑控制（PLC）、分布式控制器所替代，尤其是在各新建、扩建的项目中，采用了PLC、DCS系统，在当前使用现场总线系统（FCS）也基于PLC和DCS。在现阶段，PLC、DCS的功能、性能得到有效的提升，PLC数据处理的能力得到一定程度的提升，DCS系统使用工业计算机，利用PC平台独有的丰富软件资源来改善其各种功能，PC平台提供的软件资源也提高了其性价比。

4.3紧急停车系统?

在化工生产过程中，过程控制能够实现连续性的监视和控制，使得生产装置能够在允许范围内稳定的运行，而紧急停车系统将对生产过程的关键性参数和工作情况进行监视，在出现监视的内容偏离正常的范围，达到设定的停车要求后，紧急停车系统逐渐的取代过程监控系统，按照所设定的顺序，对其实现自动化的紧急停车，以保证生产过程能够处在安全运行地状态下，确保人员、设备、周围的环境安全，降低恶性安全事故的出现。

结束语：

总之，传统人工控制方法现已不能适应现代化工业行业的快速发展需要，计算机的控制技术应用将优化化工生产过程，随着计算机技术不断的发展，在化工工业人员的努力下，促使计算机技术势必会获取广阔地发展空间。

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