化工自動化控制匯總十篇

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篇（1）

現代社會科學技術的進步，推進了化工行業的發展，化工生產控制上，也逐漸由簡單的手動控制轉變為復雜的自動化控制。DCS控制系統是一種高新的技術產品，實現了計算機技術、控制技術以及CRT顯示技術的有機融合，在化工自動化控制中操作便捷，性價比優良，且控制功能良好，具有一定可靠性和獨特性。

1 DCS控制系統

DCS控制系統屬于分散式的控制系統，以網絡通信技術為紐帶，通過多項計算機系統技術的有機結合，形成了新型的控制系統。DCS控制系統具有優良的控制功能，人機操作界面友好，系統可靠性高，在化工自動化控制中發揮著重要的應用價值。在未來發展中，DCS控制系統的應用范圍將逐漸擴展到制藥、建材等領域的自動化生產活動中，進一步推進社會的穩定持續發展。

DCS控制系統可以實現連續、順序控制，可實現串級、前饋、解耦、自適應以及預測控制，其系統組成方式十分靈活，可以由管理站、操作員站、工程師站、現場控制站等組成，也可以服務器、可編程控制器等組成。在具備管理級的系統中，DCS還可以根據企業整體管理需求實現與更高級別管理系統的連接，實現企業其它管理功能的集中管理與操作。

2 DCS自動化控制系統的功能分析

DCS自動化控制系統的主要功能特點為實時性、參數調整、報警功能和監督功能四部分。實時性是指系統可通過控制站建立生產系統的輸入/輸出服務，并在生產過程中對現場的數據進行采集，使操作人員能對化工生產中的整體運行情況進行及時、準確的了解。參數調整功能是指DCS系統可對化工生產系統的參數進行及時、準確的調整，確保生產系統中壓力、溫度、液體流量等參數達到最佳狀態。

DCS系統的自動調整功能不僅能為企業的安全生產提供技術保障，還能減少原料和能源的消耗，降低生產成本，提升企業的經濟效益。報警功能是對生產系統中的開關量、硬件設備和系統運行狀態進行報警監視，然后利用系統中的自動控制系統對異常情況進行報警提醒，工作人員可通過對報警時間、報警地點、報警信息的分析，對故障進行排除，減少惡性事故的發生。監督功能是系統以正常狀態下運行參數的積累數據為基準，將當前運行參數與之對比，根據對比結果對當前運行狀態進行判斷，若出現異常情況則可根據生成的工作日志尋找故障源，減少化工生產中的損失。

3 DCS自動化控制系統在化工生產中的實際應用

3.1 緊急停車系統

就化工生產的實際情況來看，緊急停車系統是化工生產中的重要組成部分，該系統運行的穩定性直接關系著整個化工生產系統的安全，在企業化工生產的過程中，為保證生產的安全性和有效性，應當確保系統各項設備組建保持高度穩定且安全運行的狀態，一旦出現異常情況，應當及時停止生產操作，以降低安全事故發生幾率。而DCS控制系統在緊急停車系統中具有良好的應用價值，能夠有效的避免緊急時刻判斷或操作實物，完善緊急停車系統，全面提高化工自動化生產控制的有效性，為化工生產效率的提升奠定可靠的基礎。

3.2 聯鎖控制

聯鎖控制是化工生產中的一項重要技術，能夠通過計算機的自動運算功能，明確化工生產中的液位范圍，設定化工生產相關的標準參數值，密切監控化工生產液位高度，一旦實際液位值超出設定值的上限，自動化控制系統能夠自動切斷開關連接指令，此種情況下，化工生產電動機能夠實現自動控制，設備停止運作，通過此種方式對設備運行提供可靠的保護。與此同時，若實際液位值低于設定值的下限，自動化控制系統也能夠自動發出控制指令，電動機重新進入到正常運行狀態，在化工生產管理和控制上更具便捷性和可靠性。為全面提高化工自動化控制的有效性，確保自動執行各項動作得以實現，應當對現代計算機技術進行合理利用，強化各項技術之間的關聯性和準確性，強化自動化控制系統的智能性、事故記憶性以及操作的規范性，確保電動機打開或關閉操縱、電磁閥以及調節閥動作等均能夠實現聯鎖控制，全面提高化工自動化控制的有效性，改善化工生產效率。

3.3 反映釜反映溫度的自動化控制

就現代化工行業生產操作的實際情況來看，具體的反應溫度往往在一定程度上影響著化學反應速率，直接關系著化工產品質量和性能。因此在化工生產自動化控制中，應當對化工生產反應溫度進行科學化控制，保證化工生產控制系統的安全有序運行，保證產品質量。而DCS控制系統在化工生產中的合理應用，能夠對反應器內的化工生產反映溫度進行實時采集和分析，并依據相關分析結果和參數值優化化工生產活動，妥善處理化工生產過程中反應熱問題，準確把握并控制反應器內的各類型化工原料之間的反映狀態，對化工生產溫度進行有效控制，降低反應熱對化工產品質量的潛在影響，全面提高化工自動化生產控制的有效性和可靠性。

3.4 液位自動化控制

化工生產中，塔液位是影響化學反應的一項重要因素，直接關系著化工產品的質量和性能。就化工自動化生產的實際情況來看，在串級均勻控制系統的作用下，前塔液位平穩和后塔進料量得以實現，從而保證化工生產自動化控制系統的安全運行，在這一環節中，液位控制系統的輸出量與控制器的給定值保持高度一致，以提高自動化控制的可靠性。

而DCS控制系統中的副回路對排出端壓力和塔內壓力產生的流量變化具有很好的抵御作用，在一定程度上為系統的穩定運行提供了保障。液位自動化控制的實施不僅降低了因系統內液位波動過大對反應產生的不利影響，還減少了大量的人力操作，對于企業成本支出的控制十分有利。

3.5 DCS自動化控制系統應用注意事項

DCS自動化控制系統的應用解決了化工生產中的眾多難題，但該系統的智能化程度較低，在使用中仍存在一些問題，需要采取有效措施避免這些問題的發生。首先，環境控制。DCS系統受溫度、濕度、粉塵等環境的影響較大，因此在使用時應對外部環境進行有效控制，防止溫度、濕度、粉塵、腐蝕性物質對DCS系統的損害，避免系統非正常停機或死機，給企業生產造成惡劣影響。其次，降低干擾。DCS系統除受外界環境影響外，碰撞、振動、電磁同樣會對系統的穩定性和可靠性造成干擾，應對以上不良因素進行有效控制。如維修時可佩戴靜電手套，防止靜電對設備的影響。

結束語

隨著化工行業的發展，化工產品種類和功能不斷完善，社會群體的生產生活也發生了一定程度的轉變。化工生產行業具有一定危險性，為保證生產活動的安全順利進行，應當對DCS控制系統進行合理應用，真正實現化工自動化控制，提高化工生產效率，提高化工企業的綜合效益。

參考文獻

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1 概述

隨著計算機技術和通訊技術的不斷發展，自動化控制技術逐漸成熟并已經投入到各個生產和制造行業。化工生產是一項復雜的、危險的生產行業，在生產過程中需要大量的具有腐蝕性的化學材料，同時還應對反應溫度、壓力、流量等進行嚴格控制，以確保反應發生的效率和產品質量。化工生產的這些特點表明原有人工操作反應的方法無法滿足現代企業生產的需求，利用先進的自動化控制技術對反應條件進行準確控制，確保化工生產的安全、穩定、高效的進行是未來發展趨勢之一。

2 化工自動化控制技術現狀分析

2.1 化工自動化控制分析

化工自動化控制是將自動化控制技術與生產實際相結合的一項先進技術，利用該技術可將化工生產中原材料的加工、產品的生產都融入到自動化控制系統中，保障化工生產在標準化溫度、壓力下安全生產。化工自動化控制的實現需要借助先進的自動化控制設備，PLC可編程控制器和DCS分散控制系統就是應用較為廣泛的控制設備，這些設備的使用可實現對壓力、溫度、流量、液位等參數的實時監控，極大的減輕了工作人員的勞動強度，為企業安全生產和經濟效益的提升提供了有力保障。化工自動化控制不同于化工操作自動化控制，不僅需要操作人員技術服務水平的提升，還需要自動化操作系統的整體優化，以實現對生產的安全、快捷、有效的控制。

2.2 化工自動化控制技術發展現狀

隨著科學技術的不斷進步，我國對化工自動化控制系統的研究已經取得巨大進步，并且部分研究成果已經投入使用。以DCS分散控制系統為例，雖然我國大型化工企業使用的自動化技術主要依靠國外進口，但部分中小型企業已經逐步開始使用我國自主研制的自動化控制系統，并且隨著原有大型化工企業的改造和擴建，國內自主研發的自動化控制系統的應用范圍越來越廣泛。化工企業之間發展不平衡是普遍存在的問題，這主要與企業的經濟效益和發展規模有關。一般來說，大型化工企業規模較大，自動化技術發展較為迅速;而中小型企業受資金限制，自動化技術發展速度相對滯后。另外，不同行業之間，自動化技術發展速度同樣存在著差異，生產農藥、氯堿等產品的企業自動化技術水平較低，而生產石油化工、化肥、橡膠等企業的自動化技術水平較高。自動化技術應用范圍越來越廣，給企業的生產和管理帶來了極大的便利，這對于自動化控制技術在整個行業的進一步拓展十分有利。

3 化工自動化控制技術發展趨勢

3.1 設備接口標準化，功能進一步完善

信息技術的不斷發展，使信息控制網絡和自動化控制網絡的結合成為現實。化工自動化控制系統主要是在生產中數據采集、自動化控制、計算機監控和經營決策等領域進行應用，以上幾項功能通過化工信息控制平臺實現。在企業進行信息化流程控制的過程中，自動化控制系統對企業生產中設備硬件提出了更為苛刻的要求。化工企業要實現自動化控制，需要大批不同類型的控制設備，而各類型號技術設備的經營商對設備硬件要求不同，選擇硬件設備型號就存在差異，這就可能會出現設備不兼容和接口不統一的問題，對設備后期的升級和功能擴展十分不利。

化工自動化控制系統硬件方面主要解決的問題是不同型號設備之間的兼容性問題和接口統一問題，以便設備后期的升級換代或新功能擴展。只有解決這一問題，化工企業才能真正實現自動化控制生產，并能在企業生產不受影響的情況下完成對設備的升級。化工企業生產中運行設備要保持統一性，完成不同設備之間的數據交換，可使用光纜作為傳輸介質，確保信息傳輸的暢通性和準確性。另外，化工自動化控制系統中運行設備要具有較高的靈活性、抗干擾性和適應性，以滿足化工生產環境的需求。

3.2 人才專業化

我國對化工自動化控制系統的研究工作起步較晚，取得的研究成果相對而言就顯得較少，這就對化工機械操作人員的專業水平造成了不良影響。化工生產操作人員對化工生產過程和自動化原理缺乏足夠的了解，對化工專業技術知識和控制技術掌握的不夠精通，這就極大影響了化工自動化的研究進展。化工企業要想在整個生產系統中實現自動化控制，就需要在人才培養方面加大投資力度。

3.3 管理理念的轉變

企業要不斷更新管理理念，深化信息化管理系統在企業生產和管理中的應用。一方面企業領導層和管理層應加強對自動化控制工作的重視力度，以自己的實際行動為基層員工做出表率，引導員工不斷更新觀念，以先進的理念投入到企業信息化管理系統中的建設中來。各部門、各員工積極參與，統一規劃，周密部署，確定對員工專業技能的培訓方案，采取激勵措施調動員工的積極性，加快企業信息化管理系統的建設進程。另一方面，企業應不斷提高自動化控制系統的利用率。化工企業操作人員專業能力的提升主要通過自動化控制系統的利用率來體現。自動化控制系統與一般電子設備一樣，技術更新快，產品升級速度也快。化工企業在安裝和使用自動化設備時，應根據設備自身的性能特點對其進行安裝和養護，并對操作人員進行專向培訓，提高自動化控制系統的利用率和使用壽命。

4 結語

化工自動化控制技術是指企業在化工生產過程中，利用自動化控制技術和設備，對反應過程中原料加工、成品產出等過程進行有機協調，以實現各個環節的自動化控制。化工生產過程中壓力、流量、溫度等各項參數均可通過自動化控制技術實現。化工自動化控制的實現需要借助先進的自動化控制設備，PLC可編程控制器和DCS分散控制系統就是應用較為廣泛的控制設備，這些設備的使用可實現對壓力、溫度、流量、液位等參數的實時監控，極大的減輕了工作人員的勞動強度，為企業安全生產和經濟效益的提升提供了有力保障。隨著科學技術的不斷進步，自動化控制系統也將逐漸升級，企業應加強對設備和人才的儲備，以發揮自動化控制系統的最大作用。

參考文獻：

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中圖分類號:TQ042文獻標識碼：A

一、引言

隨著社會主義市場經濟的不斷完善和發展，人們的生活水平不斷提高，對化工產品的需求在不斷提高。在這個背景下，我國的化工企業得到了飛速的發展，化工企業的發展規模越來越大，技術水平在不斷提高，新的技術、工藝也在不斷地應用到化工企業當中。在化工企業的發展中，自動化技術的日趨成熟以及化工企業提高了對自動化控制技術的重視程度，使得自動化控制在化工企業當中的運用越來越普遍。

二、化工企業自動化控制概述

與人工控制相對應的是自動化控制，是指在沒有人參與的情況下，利用設備、儀器或裝置把被控制的對象或者過程按照預先設定的程序運行。自動化控制經過了五次發展變革：第一代自動化控制系統是PCS，這是一個可以簡單就地操作的氣動控制系統，僅具備初步控制的能力；第二代自動化控制系統是ACS，是一種電流模擬信號，這個系統的運用，使得自動化控制能力進一步增強；第三代CCS，數字計算機應用促進了它的產生，是自動化控制領域的第一次革命；第四代是DCS，其產生得益于微處理器的廣泛運用和半導體制造技術的成熟；第五代是FCS，它從DCS發展而來，被稱作現場總線控制系統，是一種能夠將控制設備與智能測量連接起來的具有雙向傳輸功能，全數字式、多節點分支結構的通信鏈路數字運用系統。我國化工企業自動化控制的發展，是隨著自動化控制五次變革一起成長的。二十世紀七十年代我國化工企業自動化控制進入到了發展期，到了八十年代，我國DCS系統也有了運用的案例，九十年代以來，化工企業DCS、FCS逐漸推廣，并得到了普遍的運用。

三、化工企業自動化控制的運用

1.當前化工企業自動化控制運用研究的現狀

從化工企業自動化控制運用研究的現狀來看，我們需要保持足夠的冷靜，當前化工企業的自動化控制研究，仍然不能夠滿足處于快速發展過程中的化工企業對于自動化控制技術的要求。在化工企業提出需要更好地自動化控制技術時，研究界無法提供更好的解決方案。化工企業的自動化控制研究是一步一步走過來的，對自動化控制理論的研究，應當以化工企業的實際需求為準則，以市場為導向，合理分配科研力量，從而有效地開展專門的研究工作。當前自動化控制研究的方向，已經從過去單純的機械式的控制轉變為一種適應當前化工企業發展的實際運營情況的，結合了控制和管理為一體的具有綜合性質的自動化運用系統。現代自動化控制研究建立在數學模型應用的基礎之上，并且逐漸向微型計算機的推廣運用方向發展。但是在企業自動化控制研究上也存在很大的問題，比如研究理論脫離現實，在某些技術層面的理論研究也十分的不規范，自動化控制理論研究的成果無法在實踐中對企業自動化控制的運用進行切實的指導。

2.我國化工企業自動化控制運用存在的問題

（1）化工企業自動化控制運用流程不規范

在我國化工企業自動化控制運用當中大多屬于獨立開發出來的模型。這是因為自動化控制模型和獨立開發出來的模型之間存在數據交換的情況，而且在上述兩種模型與工業數據的之間也存在數據交換的情況，導致了自動化控制的運用流程存在諸多不規范的現象。上述兩種模型在自動化控制的技術上雖然比較先進，但當它們之間存在數據交換的時候，反而在總體上不具備市場競爭力，多數自動化控制系統缺乏多種裝置的流程模擬以及過程優化應當具備的工藝條件。

（2）化工企業自動化控制運用的規模較小

人們對于化工產品的需求越來越大，對化工產品質量的要求越來越高，對化工產品品種的種類的要求越來越多，這就使得我國化工企業化工工藝流程也越來越多，越來越復雜。有一些化工研究單位，雖然具備比較強大科研能力，但是并不具備將化工產品產業化所需要的資金，這就導致了這些化工科研單位所開發出來的自動化控制模型不具備通用性，使得化工產品的產業化規模較小。所以，如果將已有的自動化控制模型及優化技術產品化需要投入巨額的資金和大量的人力成本。

（3）化工企業自動化控制中質量控制的標準有待統一

在試驗生產時，自動化控制中的質量控制首先就應當明確指標與屬性。當前，我國沒有統一的自動化控制質量控制的標準，這樣既使得自動化控制的運用受到了很大的限制，而且也非常不利于化工企業自動化控制對化工工藝水平以及產品質量的提高。

（4）化工企業自動化控制系統程度不高

當前，我國大多數化工企業的自動化控制系統仍然采用常規的操作系統，這就導致了90%以上的自動化裝置的作用無法發揮，既不能提高化工企業的生產效率，也極大地浪費了資源。因此，應當加強自動化控制系統的研究，開發出自動化控制集成化管理程度高的系統，從而提高化工企業的生產效率，節約資源。

3.發展化工企業自動化控制運用的建議

為了促進化工企業自動化控制的發展，滿足化工企業生產的實際需要，就化工企業自動化控制的運用提出如下建議：

（1）加強化工企業自動化綜合控制

一般情況下，化工企業具有比較大的規模，化工產品的經營范圍也比較寬，這就大大增加了化工企業自動化綜合控制的難度，導致了即使化工企業運用了自動化控制模型仍然很難對整個企業進行全面、有效地管理。所以，化工企業在不斷提高自動化控制水平的同時，還應當綜合運用信息網絡技術、電子信息技術等，從這些方面加快企業自動化綜合控制的建設進度，從而提高化工企業的信息集成化、管控一體化程度。只有加強化工企業自動化綜合控制，才能提高化工企業的生產效率，才能使化工企業的控制管理水平達到最優。

（2）自動化控制研究應當符合市場要求

市場對自動化的控制研究具有導向作用，化工企業應當立足于市場，運用自動化控制技術充分了解并掌握企業市場的發展變動情況，對于市場的變化，及時、有效地作出應對。自動化控制研究只有符合市場的要求，才能使得自動化管理符合企業的發展，從而實現資源的優化配置。

（3）提高化工企業預警系統的自動化水平

化工企業在生產經營當中存在一定的危險。化工企業要想提前發現危險，將危險消除在萌芽狀態，就應當提高預警系統的自動化水平。加強化工產品生產設備運行的安全性檢測、自動報警等技術的開發，以確保化工企業在生產過程當中的安全運行。

四、結論

綜上所述，經過這么多年來的發展，我國化工企業自動化控制的運用取得了一些經驗，但是仍然存在許多的問題，需要我們這一代人進一步加強研究。自動化控制對于提高化工企業的工藝水平，優化產業結構，提升化工產品質量，改善勞動效率等方面，發揮了越來越重要的作用。自動化控制技術對于化工企業的發展提到了巨大的推動作用。化工企業要想在競爭越來越激烈的市場中求得生存和發展，應當不斷地提高自動化控制運用的的水平，以提高自身的市場競爭力和經濟效益。

參考文獻：

[1] 方鵬迪,孫小方,陳武等.安全控制系統發展概述及其可靠性提高的研究現狀[J].工業儀表與自動化裝置，2011(1). 

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0前言

目前，各國正在進行化工生產技術創新，全球對化工安全生產也越來越關注。化工安全控制不僅可以加強化工生產效率，還可以確保化工生產安全，對化工行業或化工發展具有重要意義。在當前的化工生產實現自動化控制，可以避免設備操作失誤，提高操作人員的安全，在設備出現故障立刻發現并作出相應的措施補救，大大降低化工生產事故，是化工安全生產的基礎。

1化工自動化控制發展現狀

隨著我國經濟社會逐漸發展，我國化工專業自動化控制技術已經取得非常大的改善，在當前的應用中已經日臻成熟。化工自動化控制技術已經逐漸發展成為一種高科技智能化手段。化工自動化控制技術通過自動化儀表將信息的管理測量進行全方位處理，加強了模擬信號的傳遞質量，從本質上提高了傳輸效率。化工自動化已經逐漸實現數字化、小型化、輕量化，成功將總線技術運用到自動化控制中，實現了模擬信號批量轉移。

我國化工自動化技術在實際運用中主要采用數字量功能進行信息控制和傳輸，采用控制理論和儀表技術對管理細節進行把握，通過計算機技術將信號控制串聯在一起，實現了增加化工產量的目的。將化工生產、化工技術、化工消耗等進行革新，從硬件和軟件兩方面加強化工自動化控制技術，完善了化工自動化控制過程。

2 自動化安全控制過程

2.1 實施儀表監控系統

隨著儀表技術的發展，儀表監控已經成為當前的化工安全自動化控制中必不可少的一部分。在化工生產控制過程中，操作人員通過大型可編邏輯儀表控制器和儀表控制系統對化工生產過程進行控制，對化工技術操作進行嚴格監控和數據處理，實現整體掌控。

當前在化工安全自動化控制中主要采用的控制系統為PLC和DCS兩種。其中DOS系統開放性較強，整體數據處理功能主要采用工控機，利用整體PC資源進行系統建立，提高了系統的性價比。而PLC主要可以對數據處理和數據監理進行有效控制，將數據整體進行全面監督，實現對過程的監控。除此之外，還有一種FCS在進行化工安全控制中比較常用。

2.2 預防管理系統

在化工生產中進行自動化預防管理系統，主要是通過顯示器顯示的數據信息對化工安全進行質量控制圖繪制，將圖表進行對比查找問題，及時解決。在這個過程中，操作人員要對化工生產進行嚴格質量控制，將控制成本進行降低，實現對儀表的監督和管理效益加大。預防管理系統在很大方面主要是對儀表儀器進行預防，減少儀表操作損傷，實現化工安全生產。

2.3 實施檢測故障診斷系統

化工生產實現自動化檢測和診斷可以保證生產系統的可靠性、安全性。化工生產自動化控制可以實現生產過程的檢測，當設備出現問題時，可以實現故障幅度辨識、故障時間推斷、故障趨勢預測、故障機理診斷以及故障處理建議。基于解析模型的方法、基于專家知識的方法、基于數據分析的方法是化工生產過程檢測的主要三類方法。基于解析模型的方法因為受到復雜過程精確數學模型難以建議所以未被我國廣泛普及應用。而另外兩種因獨特的優勢已經在我國工業中廣泛應用并得到發展與改善。

第一，基于解析模型。該方法主要是建立在數學模型上，對化工生產中的問題進行建模解析，將問題由繁到簡，實現對過程監控和診斷的全方位管理監督。在基于解析模型的過程中，操作人員將化工自動化安全控制進行系統化分析，打破環境地域限制，增強了控制效益。第二，基于專家知識的方法。基于專家知識方法主要是在專家系統分析下對化工安全進行監督控制，根據專家數據分析和邏輯推理實現對化工安全過程數據矯正、數據檢測、數據監控、結果分析。第三，基于數據分析。基于數據分析主要是根據化工安全過程中的知識成分將化工知識數據進行管理，將系統運行環境建設在化工數據上，實現對化工安全的實地考量，增強控制效果。

2.4 緊急停車系統

對化工安全生產實施動態監控，建立緊急停車系統，確保在出現問題時第一時間對操作系統進行自動緊急停車，加強操作效率。檢測生產裝置的設定，確保生產裝置安全平穩運行，當生產操作出現偏差后，緊急停車系統可以有效實現對設定值的判定，將裝置進行停線。通過安全的邏輯自動化控制，確保設備安全和操作環境的安全，從本質上提高化工安全生產效益。

3 總結

化工生產的危險性十分大，為保證設備的正常運行，避免設備故障的出現，我國研究人員應該加強對自動化控制技術的研究與更新，改善現有技術上的不足，真正實現安全自動化控制。化工生產的自動化控制的實現可以在保證設備正常運轉以及故障的檢測，保證操作人員的生命安全，加強生產的持續性，最大限度提高了化工生產產量。

參考文獻

[1] 李洪巖.自動化控制在化工安全生產中的應用及優化思[J]. 科技信息，2012，26（1）：56-57

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中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1671―7597（2013）031-043-01

在化工生產的過程當中，所謂的自動化控制就是通過在生產設備上，應用到了自動化的裝置，并且可以替代一部分的人工操作，從而促使在生產過程中可以自動地進行。而通過自動化裝置進行管理的生產方式也就稱作是化工自動化。當前在我國，由于自動化控制已經日漸地得到了廣泛推廣，通常是應用于化工的生產過程中，此外，也應用于自動化控制領域里。通過應用化工自動化系統可以大大提高生產效率，并且在一定程度上也會改善了它的生產環境，在該領域當中起到了十分重要的積極作用。

1 當前的發展現狀

在我國的現階段，由于自動化生產已經逐漸的向智能化發展，并且在這其中也已經獲得較好的成效。當前，我國經濟隨著快速迅猛的發展，而科技也隨著不斷的進步，以前所應用的化工自動化控制也已經從檢測內容以及控制內容慢慢的形成了以檢測與控制相對獨立的發展。現如今，在化工生產控制的過程當中，一般包括了分析、運行自動化系統以及實施等方面。而另一方面，在化工自動化的控制系統當中，也已經通過在應用現場技術，同時也應用到了儀表技術、控制理論技術以及計算機技術等各個領域，并且在化工的生產過程當中，通過控制、檢測以及管理的作用實施。在目前，化工自動化控制也已經成為非常重要的一項科學技術，他能有效的解決諸多問題。在我國的自動化控制研究當中，也已經逐漸的推廣于計算機領域當中，同時也應用在化工生產的控制當中，可以提高化工產量，也提高了收益，并且有降低消耗的作用。

2 一般控制與自動化的區別

1）由于化工自動化控制在發展過程中的效果是與信息反饋緊密相聯的。通常在控制系統當中，主要是通過控制器進行采集信號，一旦把預期想要控制的信息傳送到控制器里，并且對信息數據進行比較，再由控制器決定應怎樣對其校正，因此，我們把這種傳遞的過程就稱作是信息反饋。由于信息反饋最重要的作用就是提高控制質量，這也是比較有效的一個重要措施，信息反饋通過改變其規律和大小等方面，則可以產生一定的控制效果，此外，也可以把相對不夠穩定控制通過轉變和調節作為質量控制的最佳狀態，所以，在控制系統當中，反饋則是最重要的一部分。

2）一般在化工生產的過程當中，可以把不同種類的工藝平衡狀態當作相對穩態的一個狀態。如果在化工生產過程中趨于穩態狀態時，一旦發生了干擾情況，所控制的變量則會偏離，然而，這時則可以通過在系統設備當中的裝置從而促使變量逐漸的往穩定方向發展。在這個過程中，把受到干擾出現偏離的又回到穩態的過程則可以稱作是動態過程。在一般情況下，我們把回復的過程可以看作是震蕩式，把控制變量歸位到初始狀態，而也可以通過把控制變量轉變為新的穩定狀態。當前，在部分的生產設備當中，一般都可以通過預測把可能發生偏離的動態進行設計，而不能把所有的穩態進行計算設計。

3 主要存在的問題

1）通常情況下，產品化能力出現不良的表現主要體現在兩個方面：①在當前的生產模型以及對技術做優化時，應具有人力資源以及達到足夠的資金，同時在研究時也必須要具有良好的科研實力，但是，往往也缺少了一定的產品優化等方面的要求；②在研發的過程當中，往往會把學歷較高人員相應的安排在產品開發的過程當中，而不是進行合理的分配，從而也就浪費了一定的資源人力。

2）化工生產企業在以后的發展當中，必定要把工作重點全部轉移到新技術的研發過程當中，以提高化工生產的經濟效益。此外，在化工生產的過程當中也應運用大量的信息技術，優化生產等作用。

3）在開發模型的過程中，一般都是通過較為大型的生產企業進行開發裝置的，然而，在我國化工生產的工藝當中，由于流程具有多樣性，所以生產的模型在通用性能方面就較差，并且不能得到廣泛的應用。

4）在應用時，缺乏有效的控制，其技術與方法仍然達不到發展的具體要求，因此，我們必須要認識到，在研究自動控制時所要面臨的應用現實問題，通常情況下，理論都是在實踐當中所研究出來的，所以實踐也必須要在理論指導下才可以進行。而當前的自動控制則出現了脫節的現象。

4 有效的應用措施

1）通常情況下，主顯示器可以接收到數據信息，也可以通過繪制形成控制圖，如果系統發生問題時，必須要立刻警報，并且要及時應用措施進行解決。這種模式也就是控制質量的管理模式，也是最為常見的一種控制模式。由于化工自動化所要控制的目標就是要得到相對穩定的產品，所以質量如果出現問題，沒有得到有效的控制，其產品也就不合格，因此，就必須要提高控制生產，但同時也會增加成本，一旦把質量控制好，其生產效率就是有很大的提高，這樣也降低了生產成本。

2）在現階段，由于生產自動化研究的主要目標就是通過以市場作為一個重要的導向，并且集控制和管理為一體所集成的自動化系統。他會給生產企業帶來一定的經濟效益，所以也得到了廣泛的應用推廣，并且從系統角度出發，進一步研究自動化系統的應用，對此，如果要解決這種問題，就必須要把運籌學、控制理論以及智能控制相結合，從而達到控制的目的。

3）在生產試驗的過程當中，應選用質量比較可靠的控制指標，然而，在化工生產企業當中，一般多數的參數都不是進行規劃統一的，所以都屬于分布式的。而在一般情況下，多數的參數均是符合正態分布的，此時就應選擇正態的分布理論，從而描述出自動化控制的每項指標。

4）在控制質量的主要目標就是要把產品達到一定的穩定性，如果沒有把質量控制好，其產品就是一個廢品，而且也提高了生產成本。因此，在生產的過程當中，必須要提高對質量的控制，從而提高生產率，降低生產成本，把化工自動化達到一個良好的控制水平。

5 結論

總之，在我國近些年以來，隨著社會經濟不斷快速的發展，化工自動化控制的發展速度也日益加強。當前，由于自動化控制已經日漸地得到了廣泛推廣，通常是應用于化工的生產過程中，此外，也應用于自動化控制領域里。通過應用化工自動化系統可以大大提高生產效率，改善了它的生產環境，對此，在該領域當中起到了十分重要的積極作用。

參考文獻

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引言

隨著科學技術的發展和計算機技術的成熟，使自動化控制系統越來越趨向自動化、智能化。因此，它被廣泛應用于企業生產中，以實現生產的連續性，提高生產的自動化水平，減少企業人力、財力和物力的投入，降低生產的成本，提高企業的經濟效益。因化工生產的工藝復雜、危險性高，所以應強化自動化控制在化工企業中的運用。

1化工自動化控制技術的概述

將過程自動化控制技術運用于化工企業中，它控制的主要對象是化工生產過程，通過運用相應的控制方案及控制技術，自動、連續地完成原料加工、產品生產、成品包裝及出廠。此外，自動化控制技術還能控制生產過程中的各種條件，如生產所需的溫度、壓力、流量和液位等[1]。要實現化工企業生產的全方位自動化控制，必須具備先進的自動化設備及整套的控制系統，需建立科學的控制平臺及制定合理的實施方案，相關技術人員也必須具備專業的技術能力和優秀的個人素養，進行科學地管理，規范操作流程。

2過程自動化控制在化工企業中運用的重要性

化工行業是一個高危行業，生產過程中會涉及使用和生產各種有毒有害、易燃易爆和腐蝕性強的化學物質。因此，在生產過程中若存在操作失誤或受到客觀因素的影響，都可能引發安全事故，不僅會影響到生產的順利進行，還會危機員工的生命安全和影響企業的發展。化工生產過程中對生產條件要求苛刻，對工藝控制的指標要求嚴格，僅依靠人為地控制很難避免偏差出現。因自動化控制技術能準確地控制生產條件，規范操作流程，所以將自動化控制技術應用于化工企業生產中，可以提高企業生產的安全性。此外，自動化控制技術能促使生產自動、連續地完成，極大地節約了人力資源、降低了生產成本、提高了生產效率和企業的經濟效益。

3過程自動化控制在化工企業生產中的運用分析

在現代化工企業生產中，需要準確地控制工藝生產的各項指標，才能保證生產的安全和產品的質量。目前，在化工企業生產中，使用得較普遍的自動控制系統主要有三種：DCS（分散控制系統）、PLC（可編程控制系統）及FCS（現場控制系統）。

3.1DCS在化工企業中的運用

DCS是一個多級計算機系統。它不僅涉及到過程控制級方面，還涉及監控級方面，二者以通信網絡作為紐帶，容納了通訊、顯示、計算機及控制多個方面。DCS最為核心的部分是微處理機，構建的主要方式是組合組裝式，控制技術主要是集中操作、監視、管理和分散控制企業生產過程。如今，DCS已越來越完善，功能越來越齊全、可靠性不斷提高和提升了企業管理效率。該系統解決了傳統儀表控制系統在過程控制中存在的缺陷，因此DCS在企業生產過程中得到了越來越廣泛的應用，且應用水平在不斷提高。DCS最初被應用于石油化工領域，20世紀80年代被應用于控制煉油化工的生產過程。目前，DCS已經廣泛應用于石油化工企業的乙烯裝置及煉油生產中，如催化裂化、常減壓和加氫裂化等工藝環節。相關統計數據表明，國內石化、石油及化工系統中DCS的應用總計超過3000套，其中在石化行業的應用近50%[2]。此外，DCS還被廣泛應用于大型化肥廠和乙烯廠的生產過程控制，現已有65.4%的中型化肥廠開始引進該技術。由于DCS大量的市場需求，國內的DCS制造公司得到了發展壯大，致使DCS的價格逐漸降低，降低近50%，因此中小型的化工企業也開始在生產控制中引進該技術。DCS在化工生產過程中的應用，具有重大意義。例如，我國研制的新型DCS系統，安裝了與我國石化企業生產過程相符的軟件，提高了DCS的功能和裝置的準確性。

3.2PLC在化工企業中的運用

PLC的關鍵技術在于建立了可編制用戶程序的存儲器，便于內部程序儲存。它主要負責用戶指令的執行，如邏輯運算、順序控制和定時等，通過模擬式輸入、輸出或利用數字有效地控制生產的流程及機械的運作[3]。實際上，PLC是小型計算機的縮影，它有效地控制了生產的各個環節，保證了每一道工序順利完成，極大地提高了生產效率，同時還減少了維修次數，降低了生產成本。如今，PLC已發展得十分成熟，在一些規模較大的化工企業自動化控制生產中扮演著重要的角色。此外，一些化工設備的生產廠商將PLC與DCS相結合，進一步提高了自動化控制技術水平，為有效控制大型化工設備提供了技術保障。

3.3FCS在化工企業中的運用

FCS作為一種新型的控制系統，是在DCS和PLC兩種系統的基礎上形成，有效地繼承了它們的成熟技術。FCS的特點主要表現在系統中引入了科學合理的總線標準，使生產的設備實現了智能化、網絡化及數據化。如今，FCS已成為自動化控制技術發展的主要方向，深受業界人士的重視，是工業控制領域的一大突破。盡管FCS獲得了一定發展，但該系統仍有待完善，例如，需建立一個統一的標準[4]。此外，該系統的調試及后期的維護仍存在著較大的難度，限制了該系統在化工生產中的發展。相對于DCS而言，FCS應用的領域較窄。

4過程自動化控制在化工企業中的發展趨勢

過程自動化控制系統應用在化工企業中，促使了生產過程和企業管理的自動化。自動化控制技術應用于化工生產中，需滿足兩方面的要求：一是自動化控制的硬件必須具備較高的標準，不能因為更換其中的一個過程控制設備而影響整個生產運營；二是對數據信息集成的要求。隨著化工行業的蓬勃發展，它必然朝著大型化、集約化和控制化的方向發展。因此，DCS、PLC及FCS會更廣泛地應用在化工生產中，也會進一步推動這三種控制技術的完善，并促進它們彼此間的結合及兼容，從而實現控制與管理的一體化。例如，新型的DCS中，將現場總線的互操作性和開放性的原理融入其中，并連接通信接口，互聯PLC設備，利用Internet與高速數據公路將多臺PLC連接起來，構建相應的順序控制，通過聯合第三方管理軟件平臺，實現自動化的生產過程管理，提升DCS控制的速度、功能、準確性及分散作用[5]。如今，將兩種控制系統有機融合已經成為自動化控制發展的一大趨勢。而隨著科技的不斷發展，引入各自動控制技術的成本也在不斷降低，全開放式的現場總線控制系統將有望成為化工企業生產中的主要控制技術。

5結語

隨著我國經濟的不斷發展，科技的不斷進步，自動化控制技術廣泛應用在各大行業，特別是在化工企業生產中的應用有著重大的意義。本文主要探討了DCS、PLC和FCS在化工生產中的具體應用，分析了三種自動控制系統在生產中的作用及特點，期望自動化控制技術在實踐中不斷地發展進步，更好地服務于化工企業的生產管理，進而促進化工企業的發展。

參考文獻

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[3]高銀濤.自動化控制在化工安全生產中的實踐研究[J].化工管理，2015，（20）：257.

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1自動化控制的相關概述及其必要性

當前，在化工安全生產的相關領域中，自動化控制已經被廣泛運用到化工生產各個領域之中，自動化控制就是指通過一定的控制手段對化工生產過程進行必要的自動控制，進而對化工生產產生積極的推動作用。自動化控制可以在化工生產中實現對溫度、濕度以及壓力的自動控制，它已經成為了化工生產領域不可或缺的關鍵技術，對于化工生產具有極大的必要性。從現實情況來看，由于化工生產自身的特點所決定其不能完全通過自動化控制來降低其危險系數。這是由于化工生產所需的材料中大部分為易燃、易爆、高毒性的危險品，對人的生命健康具有巨大的危險，加之化工生產關系到人們生活的各個方面，因而它具有著不可替代的重要作用。因此，要想有效提升化工生產的安全系數和效率，就務必要在生產過程中引進自動化控制技術。在化工生產領域廣泛使用自動化控制技術，可以大大減少安全事故的發生，有效保護人們的生命財產安全，進而起到提高化工生產效率，有效滿足人們對于生活和生產的需要。

2自動化控制在化工安全生產中的應用

2.1系統監測方面

對儀表的實時監測是化工生產領域中一個極為重要的環節，通過對儀表的監測可以及時檢測到生產中所存在的安全隱患，以保證出現問題時能夠得到技術人員的及時處理和維修，進而起到減少事故的發生。對于儀表的監測是系統監測中最不容忽視的關鍵環節，它不僅可以反映出生產中存在的安全隱患，還能監測到生產中的溫度和壓強等參數，以便技術人員對當時的生產狀況進行合理的評估。

2.2故障診斷方面

在化工生產過程中對生產設備進行及時、有效的診斷與分析是自動化控制中的一項重要環節。故障診斷系統既可以有效憑借自動化控制技術對于其生產設備存在的問題及時生成診斷報告，方便技術人員進行及時的處理，進而有效避免安全事故的發生，保證化工生產的連續和穩定進行，同時，也可以有效提升生產設備的使用期限，保障生產的安全性與合理性。

2.3緊急停車系統方面

在化工生產的各個環節中，許多環節都處在高速運行的狀態之下，因而，若再其生產過程中出現一些突發事件，就會造成大部分的生產設備因得不到及時叫停而產生故障，從而增加了事故發生的頻率和嚴重性，面對這種情況，就需要憑借自動化控制來完善緊急停車系統。所謂的緊急停車系統就是指，在進行化工生產的過程中，如果某一環節出現了安全事故或是某一機器出現了故障時，緊急停車系統可以按照事先設定好的程序，有順序地依次關閉正在運行的設備，從而盡可能地杜絕安全事故的發生，減少事故可能造成的損失。同時，應重視的是，緊急停車這一系統務必要在其設置上保持一定的獨立性，不可與其他設備處于同一系統中，這樣可以保證在設備出現故障時，緊急停車系統不會因此而受到影響。另外，在設置緊急停車系統時，應按照從簡的原則，以確保生產效率實現最大化。

3自動化控制新技術在化工安全生產中的應用

近些年來，在化工生產領域安全事故頻繁發生，這不得不引起人們對于安全生產的高度重視。為此，我國開始試圖通過自動化控制有效實現對生產過程的全面監控，進而減少安全事故的發生。伴隨著自動化控制技術的不斷發展和完善，當前期對安全生產又起到了新的重要作用。

3.1安全自動化裝置

安全自動化裝置主要包括兩個方面的內容，其一，在設備或是生產過程中出現緊急危險情況時，安全自動化裝置能夠在技術人員尚未操作的情況下采取緊急措施，以保障生產過程的安全性。例如，當在生產過程中，某一個環節發生了火災，自動滅火裝置便能夠迅速反應并澆滅火源。其二，在生產現象若發生了技術人員不可觸及的危險情況，安全自動化裝置便可以代替工作人員到故障發生出進行搶救，以便減少事故的二次發生。

3.2連鎖報警裝置

在化工生產的各個操作環節中，均要求其保持安全和高效的運轉，這就必然會對生產中溫度、濕度、壓強等指標產生了較高的要求，一旦操作有誤便會引發重大的安全事故，例如，爆炸、火災、停水等。在這種情況下，若使用了連鎖報警裝置，就會對面臨的問題及時作出反應，立刻報警，進而引起工作人員的注意和重視。

3.3設備的安全監測裝置

由于在化工生產過程中，設備經常處于高速運轉的狀態，久而久之設備必然會出現損耗的情況，這種情況大大增加了事故發生的幾率。面對這種情況，對設備的安全監測就具有了極端的必要性。通過對設備安全性的監測，可以有效提升化工生產的安全性，推動我國化工生產的進一步發展和完善。

篇（8）

化工行業是國家的重要行業，關系著一個國家的社會經濟發展以及國防力量，但由于在化工生產中存在較大的安全風險，所以化工安全生產問題一直都是社會各界所廣泛關注的一項問題。化工生產不但本身流程復雜，并且所使用的各類化學物品多存在易燃、易爆、易腐蝕、有毒等特性，所以整個生產控制過程都十分復雜，即使是再專業技術過硬、經驗豐富的操作管理人員，也無法對一些事故做出準確預見，若想有效保障化工生產安全，還需要應用自動化控制技術。以下筆者就聯系化工生產的實際情況來談談自動化控制在化工安全生產中的應用及優化問題。

1過程控制系統在化工安全生產中的應用

(1)實時監測和故障診斷在化工生產中，通過過程控制系統，可以對整個化工生產過程進行有效的實時監測和故障診斷，從而提高化工生產的可靠性，確保出現問題后能夠及時發現和解決。具體來說，過程監測的主要任務有：對化工生產過程中的系統故障進行有效檢測、對故障的機理進行有效診斷、對故障的幅度進行準確辨識、對故障的發生時間進行準確推斷、對故障趨勢進行準確預測以及對故障改善對策提出合理建議。目前，過程監測主要是通過三種方法來實現的，這三種方法分別是：基于專家知識進行過程監測、基于解析模型進行過程監測、基于數據分析進行過程監測。不過，由于在實際應用中，解析模型的涉及技術難度較高、步驟較復雜，所以目前尚未得到普遍應用。基于專家知識的方法雖然較為實用，且目前已得到了良好的發展，但仍舊存在較大的局限性。后來，相關專家在各種診斷方法的基礎上，結合數據校正、過程監測及模糊專家等系統，組成了一種新的系統——化工過程監測與模糊診斷系統。其可將監測中所得的部分事實與主元分析結果一起輸送至特定數據庫中，通過數據庫中的專家診斷模塊對數據進行分析和診斷。(2)儀表監控儀表監控是保障化工生產安全的一個重要環節，通過儀表數據可準確認識當前生產狀態，預防各種故障。目前在化工領域中，微處理器、通訊技術及各種大規模、超大規模集成電路具有著十分重要的應用，一些傳統的儀表監控設備已陸續被可編程邏輯控制器、分布式控制系統等更為先進的設備系統所代替。現今常用的現場總線系統也多是在可編程邏輯控制器和分布式控制系統的基礎上進行建立的。其中，可編程邏輯控制器的數據處理能力正在不斷提高，分布式控制系統的功能正在不斷完善。而現場總線系統則主要具有以下特點：1)核心乃總線標準，只要確定了總線協議，則各相關技術及設備都可確定；2)開放性越強，則互操作性越好；3)建立在數字智能現場裝置之上，系統結構分散性較高，僅通過單個現場儀表即可實現多變量的通信，方便快捷。綜合上述特點，使得該儀表監控系統的安全性得以大大提高。

2緊急停車系統在化工安全生產中的應用

緊急停車系統的主要任務是對化工生產過程中的各關鍵參數及其具體工作狀況進行監視，當發現偏離正常范圍時即自動取代過程監控系統，進行緊急停車，以保證生產安全。一般情況下，在化工生產過程中，下列原因會引起停車：1)正常停車：因設備需要檢修維護等原因而有計劃、有目的地進行停車；2)局部緊急停車：因遇到設備突然損壞、電源突然故障等意外情況而需要臨時停車；3)全面緊急停車：因生產過程中突然停電、停水、停汽等而發生的全面緊急停車。由于緊急停車系統直接關系著化工生產安全，所以必須要充分考慮其可靠性。通常緊急停車系統是由檢測單元、邏輯單元及執行單元這三個串聯所組織的，并且要遵循獨立設置、中間環節最少、冗余及故障安全等四項基本原則。

3自動化控制在化工安全生產中應用的優化

隨著科技的不斷進步與發展，化工行業也應當不斷引進更加先進的新技術和新工藝，從而進一步保障生產安全。例如可以安裝自動化安全裝置，用于自動發現生產操作中的危險隱患，并將之解除。其次可以安裝自動化設備檢測系統，利用無損探傷法對各類化工生產設備進行安全檢測和綜合分析，從而切實保障化工生產安全。再者還可以安裝自動連鎖報警裝置，當發生安全事故時該報警裝置會及時向工作人員發出報警信號，并自動控制設備停止作業。

4結語

綜上所述，由于化工生產是一項危險性較大的作業，所以必須要通過有效的自動化控制技術來確保其生產的安全性。如今自動化控制技術在化工安全生產中的應用已經十分廣泛，但其仍有很大的優化空間，因此未來仍需繼續加強對其的研究和探索，不斷研發出更加先進的設備系統，以更加有效地保障化工生產安全。

作者:曲樂 單位:大慶金橋信息技術工程有限公司

參考文獻：

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2自動化控制系統在石油化工企業中的具體應用

目前，國內很多石油化工企業都應用了大量的自動化控制技術，這使得生產能效和安全性大幅度提升，給企業帶來了巨大的經濟效益。由于石油化工企業的生產過程中存在大量的可燃性和有毒氣體，一旦發生火災后果極其嚴重，所以必須采取穩定、可靠地火災控制系統。FDGS是可燃性氣體監測與火災控制系統的簡稱，與傳統的DGS控制系統相比，FDGS的優勢更加突出，具體體現在該系統能夠獨立完成對危險氣體泄漏和裝置火災的檢測、分析及防控。對于石油化工企業而言，其生產過程具有一定的特殊性，這使得各個生產環節對SIL(安全設備的安全完整性等級)要求相對較高，所以構成FDGS系統的各個部分均必須符合SIL國際認證。FDGS系統不僅可以連續不間斷地進行探測，而且還能發現裝置所在區域內可能出現聚集的各種危險氣體，如可燃氣體、有毒有害氣體等等，不僅如此，系統還可以最早發現火情，并針對實際情況提供手、自動裝置滅火。通過該系統的應用，能夠極大程度地提高石油化工生產現場的安全性。

(1)FGDS系統的構成

FDGS系統的主輔設備會分布在兩個區域當中，一個區域是裝置現場，即危險區域，另一個區域是中央控制室，即相對安全區域。系統中的各個傳感器具備檢測功能，終端執行器主要負責執行功能。危險區域內的主要儀器和設備包括：IR火焰檢測器、感溫感煙探頭、氣體檢測器、HVAC系統、熔斷檢測、火災報警控制盤等，除了以上的自動化檢測裝置之外，在生產現場還布置了大量的手報按鈕，當遇到突發火災事件時，可通過該按鈕進行報警。

(2)系統的主要功能和作用

①FGDS系統具備連續不間斷的探測功能，能夠在早期發現各個區域內可能聚集的有毒氣體以及可能出現的火情。②系統為滅火提供了手自動裝置，并設置有聲光報警器，不同顏色與聲音代表著不同的危險，現場操作人員可按照報警時的顏色和聲音對險情進行判斷，據此采取應對措施。③具備執行控制欲連鎖邏輯功能，可以提供事件石油化工企業中自動化控制的應用研究陳壽寶(中海油能源發展油田建設工程分公司，天津300459)摘要：本文首先闡述了石油化工企業應用自動化控制所需具備的條件，并在此基礎上對自動化控制系統在石油化工企業中的具體應用進行論述。期望通過本文的研究能夠對提高石油化工企業的生產能效有所幫助。關鍵字：石油化工；自動化控制；生產能效發生的順序記錄報告。

(3)系統設計方案

在對FGDS系統方案進行進行設計的過程中，要從全局的角度出發，對生產中的主要危險因素進行分析，并在此基礎上確定最終方案。①火災檢測儀表選型。目前，市場中的火災檢測儀表種類十分繁多，每一種儀表的性能和應用場所均有所差別。為了達到最佳的效果，在選擇儀表時，必須要結合生產現場的實際情況，同時，還要充分考慮防火分區的要求。按照我國現行GB50116-2013規范標準的規定要求，在選擇火災檢測儀表時，應當滿足如下以下幾點要求：一是由于火災發生的初期階段會產生出煙和熱，對于無明火輻射的場所應當選擇感煙探測器。二是對于火災發生后可能產生大量煙、熱，且存在火焰輻射的場所，則應當選擇感溫感煙和火焰探測器。三是對于因溫升過高可能引發火災的場所，則必須選擇感溫探測器。②有毒及可燃氣體檢測儀表選型。在選擇此類儀表時，應當以石油化工企業氣體檢測報警設計規范為依據，并確保所選的儀表滿足以下規定要求：一是在工藝裝置和儲運設施的區域內應當安裝可燃性氣體檢測器。二是對于使用有毒的裝置和設施區域內，則應安裝有毒氣體檢測器。三是如果可燃氣體當中含有有毒氣體，但有毒氣體泄漏時達不到最高允許濃度時，應當安裝可燃氣體檢測器。③安全性設計。由于FGDS系統歸屬于安全儀表系統的范疇，所以它的主要元件均應當選用故障安全型。如I/O應具備短路和斷路檢測功能；AI點則應具備異常電流檢測功能；執行元件應當為勵磁型；邏輯運算器要具備可靠地冗余和冗錯功能。只有這樣，才能確保整個系統的安全、穩定運行。

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中圖分類號：TQ05 文獻標識碼：A

Analysis on Prevent lightning Shield of Chemical Automation Control System

CHEN Daohui[1], ZHU Liyuan[2], JI Xing[1]

([1] Guangzhou Institute of Lightning Facility Detection, Guangzhou, Guangdong 511436;

[2]Qingyuan Weather Bureau, Guangzhou, Guangdong 511500)

AbstractIn recent years, withthe rapid development of China's computer technology, communication technology and chemical technology and automatic control technology , automatic chemical control system had been more universal use, but in recent years, chemical control signal lines, chemical instrumentation and computer room, etc. by lightning affect more and more serious, so chemical control system signal line shielding is very important and essential, but now our domestic shielding the signal line by way of a single termination or two or more grounding divergence, this paper analysis of single-point and two ground advantage, make the author's own control system for chemical signal line shielding point of view.

Key wordschemical; control system; prevent lightning; shield

1 化工控制系統屏蔽的相關規范要求

《GB 50217-1994電力工程電纜設計規范》――3.6.8 控制電纜金屬屏蔽的接地方式，應符合下列規定：

（1）計算機監控系統的模擬信號回路控制電纜屏蔽層，不得構成兩點或多點接地，宜用集中式一點接地。

（2）除（1）項等需要一點接地情況外的控制電纜屏蔽層，當電磁感應的干擾較大，宜采用兩點接地；靜電感應的干擾較大，可用一點接地，雙重屏蔽或復合式總屏蔽，宜對內、外屏蔽分用一點，兩點接地。

（3）兩點接地的選擇，還宜考慮在暫態電流作用下屏蔽層不致被燒斷。

《GB50057-2000建筑物防雷設計規范》――第6.3.1條規定：……當采用屏蔽電纜時其屏蔽層應至少在兩端等電位連接，當系統要求只在一端做等電位連接時，應采用兩層屏蔽，外層屏蔽按前述要求處理。

那么化工控制系統同時存在以上幾種情況，應該經過分析確定一種行之有效的屏蔽接地方式。

2 雷電損壞化工自動化控制系統的途徑

雷電可能影響化工自動化系統有三種方式：直擊雷、感應雷以及雷電波入侵。

（1）直擊雷，這一種方式雷電直接擊中化工自動化儀表或與之相連的化工設備，大量電流的通過化工設備流入與相連的地網，在接地裝置上產生很高的電阻壓降，即地電位升高，對化工自動化控制系統造成損壞。

（2）感應雷，某一回路的雷電過電壓通過相互之間感應產生雷電電磁脈沖，耦合到與之相近的弱電系統上，或者由于雷電在附近接閃的發生（包括雷電擊中建筑物的防雷裝置），化工自動化控制系統上空及周圍，產生交變的磁場，從與使到化工自動化控制系統的回路產生幅值較大的感應電動勢，使到化工自動化控制系統遭到損壞。

（3）雷電波入侵，雷電擊中與化工自化控制系統相連的電源線、信號線，過電壓通過線路耦合到自動化回路上，給系統告成損壞。

3 信號線屏蔽層接地

化工自動化控制系統的電源線和信號線，一般使用屏蔽電纜，但是這些屏蔽電蔽平衡特性較差，因此屏蔽線的完整性和有效接地對屏蔽電纜來說是有著十分重要的意義。屏蔽屋接地是為了減少弱電設備因受到電磁干擾，而影響其正常工作，但是接地方式到底是一端接地還是兩端接地，一直以來科學界都有著不同的聲音，兩端接地。特別是保持屏蔽的完整性，屏蔽效果就會好很多，不完整的屏蔽將極大地降低屏蔽效果；如果屏蔽只在一端接地，在非接地端的包皮對地將可能出現很高的暫態電壓。控制電纜屏蔽層兩端接地的優點是：（1）當控制電纜為母線暫態電流產生的磁通所包圍時，在電纜的屏蔽層中將感應出屏蔽電流，由屏蔽電流產生的磁通，將抵消母線暫態電流產生的磁通對電纜芯線的影響。假定屏蔽作用理想，兩者共同作用的結果，將使被屏蔽層完全包圍的電纜芯線中的磁通為零，屏蔽層形成了一個理想的法拉第籠，起到非常好的效果。（2）屏蔽層兩端接地，可以降低由于地電位升高產生的暫態感應電壓。當雷電經避雷器注入地網，使地網中的沖擊電流增大時，將產生暫態的電位波動，同時地網的視在接地電阻也將暫時升高，對弱電控制系統影響相當大。

但是屏蔽電纜的屏蔽層兩端接地時，如果系統中出現短線電流，或是直擊雷、感應雷、雷電波入侵等三種方式產生的過電壓時，由于電纜屏蔽層兩端接地電阻不一樣，造成電位不同，從與產生的地環環流，將對信號控制線路成干擾。

所以兩端接地還是一端接地，是一個更具爭議的問題。

4 結束語

因此化工自動化控制系統，雙層屏蔽，最外層屏蔽兩端接地，內層屏蔽一端等電位接地。此時，外層屏蔽由于電位差而感應出電流，因此產生降低源磁場強度的磁通，從而基本上抵消沒有外屏蔽層時所感應的電壓，這種方法集兩種接地的優點于一身，可以解決單點接地和兩點接地的缺點，對于化工自動化控制系統防雷電電磁感應起著很重要的作用。

參考文獻

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