化工自动控制系统应用存在的问题及措施

化工自动控制系统应用存在的问题及措施

目前随着科学技术以及经济的不断发展，自动控制系统在化工领域得到了广泛的应用，其不仅提高了化工行业的生产效率和质量，更进一步促进了化工行业的智能化发展。但自动控制系统在化工行业具体的应用过程中还存在诸多问题亟待解决，本文首先概述了化工自动控制系统，然后对化工自动控制系统应用存在的问题进行了分析，并提出了改善措施，最后探讨了化工自动化控制系统的发展，希望对业内人士有一定的参考价值。

标签：化工；自动控制；系统；应用；问题；措施

化工行业是我国经济结构中重要的构成部分，近年来化工行业的蓬勃发展推动了自动控制系统的广泛应用，同时自动控制系统的应用也进一步促进了化工行业的良好发展，但不可忽视的是在应用自动控制系统的过程中还存在一些问题，需要化工企业积极采取措施对其进行完善，从而提高化工自动控制系统的运行效率，保障化工企业生产效率和质量的有效提高，为化工行业在市场经济体制下的发展提供持续的动力，推进我国工业化发展的进程。

1 化工自动控制系统的相关论述

化工自动控制系统的应用逐步实现了化工行业生产和管理的自动化和智能化，自动控制系统在化工生产过程中的应用主要是控制化学反应炉内的温度和监测控制整个生产工艺，其原理是在加有一定比例反应物的化学反应炉内通入蒸汽，当化学反应炉内的温度达到一定的数值后停止加热，此时的反应物会发生聚合反应并释放大量的热量，而反应物完全产生聚合反应的前提条件就是必须保证工作环境下化学反应炉内的温度，化工自动控制系统的运用有效控制了传统的人工操作炉内温度的局面，极大的改善了工作人员的工作环境，同时也提高了化工行业的生产效率和质量。目前温控系统主要的计算方式是采用的PID控制算法并采用了变速积分和抗积分饱和的处理方法进行了多次的实践，平衡和稳定了化学反应炉内的温度，有效的将化学反应炉内的温度控制在了±0.5具有良好的动态性能。此外，目前我国化工行业采用的挤出吹塑成型机设备，其采用的是高精度热电偶模块来保持生产工艺所需的温度，并利用编程软件来实现系统的有效管控，采用模拟量输入输出扩展模块来实现挤出压力的自动化控制，从而依据生产要求来生产各种大小、规格、品种不同的容器制品。化工自动化控制系统的有效利用在提高生产效率和质量的同时增加了企业的经济效益和社会效益。

2 化工自动控制系统应用时存在的问题及措施分析

2.1 热电偶温度检测布线环节

目前化工行业中常用的温度检测元件就是热电偶和热电阻，检测时使用的是控制器机柜、安全栅机柜、端子柜以及现场热电偶原件等。化工自动控制系统的应用要注重每个细节，避免系统使用的重要线路和元件出现问题，影响系统的正

常、有序运行。这里我们主要分析的是热电偶温度检测布线环节，例如在热电偶温度检测中DCS系统中的温度问题，如果直接接受热电偶元件传送的毫伏信号，数据通过数据采集器和冷端补偿之后进入端子柜，若数据采集器与端子柜之间使用的信号线是普通的，那么必须保证两者的温度值是一致的，不存在温差，以此来保证温度检测值的精确度。但在实际的操作过程中，控制柜内的电子元件具有散热功能，而端子柜却没有，这就造成数据采集器与端子柜之间的温度值存在不一致性，二者的电势也不相同。解决这一问题的有效措施是在数据采集器与端子柜之间设置补偿导线连接。

2.2 冲程泵出口流量测量表的选用

一般在化工生产过程中需要用到冲程泵来进行某种原料的微量测量，并在冲程泵的出口处设置流量测量仪表来检测配料的瞬时流量，从而有效监控配料的输送量。冲程泵主要分为单头冲程泵和双头冲程泵两种，主要依靠柱塞的往复运动将原料输送到管线当中，并通过出口处的流量测量仪表监测配料的输送量，要特别注意流量测量仪表的选用，选型不对会导致配料输送值的不精确，从而对整个生产过程产生严重的影响。例如橡胶装置中分散剂冲程泵使用的转子流量计，测量的数据不精准并且机械传动部件经常损坏，导致企业的生产不能够正常、稳定的进行，经调查分析发现是测量仪表的选型存在问题。转子流量计中浮子飘动产生的流量信号决定了被测介质的数值，而此数值在最大值和最小值之间不断的变动，所以此计量方式计算出的数值不精确。解决此问题的有效措施就是将转子计量计改为质量流量计，质量流量计对20mm左右的工艺管线内径来说出口线径和入口线径都是1mm，从而改变了泵体和表体之间工艺管线的作用，形成了一个介质缓冲器，提高了流量测量的连续性，保障了测出数值的精确度。

2.3 搅拌设备内温度检测套管的安装

搅拌设备内部的温度检测套管也是化工行业生产过程中的重要部分，其安装质量关系着套管的使用效率和寿命，因此应高度重视安装质量的控制，杜绝危险事故的发生。搅拌设备内部温度检测套管作为温度检测装置一般是热电偶和热电阻，为了准确的测量设备内部的温度值要将其深入设备内部，由于搅拌机搅拌介质时会形成涡流而产生相应的动力，温度检测套管长时间受到这种动力的作用会发生断裂问题，若没有及时发现可能会导致安全事故的发生，给企业带来巨大的损失。为了有效的解决搅拌设备内部温度检测套管的断裂问题，在安装套管时可以加装保护套筒，这样一来保护套筒顶端形成的反作用力会作用于涡流形成的动力而相互抵消，从而在根本上解决搅拌设备内部温度检测套管发生断裂的问题，消除安全隐患，保障生产的稳定进行。另外，虽然采取加装套筒的措施解决了套管断裂的问题，但搅拌设备内部的温度是化工行业生产过程中重要的控制参数，为了进一步提高生产效率和质量，化工企业还应重视温度检测套管的定期检查和维护工作，真正做到安全和高效生产。

2.4 差压计量仪表的温压补偿

计量仪表是化工行业至关重要的仪器，计量仪表的使用涉及到化工生产的众

多环节，特别是原料进、出厂时计量仪表的利用，这直接与化工企业的经济效益有着密切的关系。根据化工工艺介质的特点，工艺介质计量仪表有的会采用差压流量计，差压流量计所获取的数值只有在平稳的工艺状态下才会是精准的，但生产过程是不断变化的，被检测的介质的温度、压力等各个方面都会发生不同程度的变化，而被测介质的密度又会受到温度、压力等各方面变化的影响，尤其是气体介质的变化会更加明显，导致差压流量计检测数值的精确度不高。为了有效解决这一问题，首先要合理设计温度和压力的检测点来有效测算不同介质温度、压力变化对被测介质密度的影响，之后在化工自动化控制系统中设置相应的温压补偿运算，克服差压剂量计在检测过程中因介质温度、压力变化而产生的测量偏差。

3 化工自动控制系统的发展

随着科技的不断深入发展，自动化控制系统也取得了新突破，其中重要的表现就是分散型控制系统的应用，分散型控制系统具体来说就是一个微处理器网络系统，其通过系统内部的软、硬件以及控制语言实现对系统内部各部分的有效控制。同时，自动化控制系统内部的小型计算机系统设计能够更为便捷的控制系统内的多个元件，在使用时能够利用接线式继电器完成工艺流程，从而优化设计整个流程。另外，智能仪表的使用相较于过去的仪表具有了更加完善的性能，同时还具有数字化、小型化等众多优势，逐渐受到市场的认可和欢迎，其应用也更加广泛。自动化控制系统的研发和实践应用充分结合了人工智能与控制理论，自动控制技术的发展也使自动化装置的应用日益广泛，可编程控制系统改变了传统的工艺流程，提高了原有工艺流程的便捷化和高效性，推动了我国工业生产的高智能化和自动化，加快了我国工业化发展的步伐。

当下我国的市场经济体制逐步完善，国际和国内市场的竞争日益激烈，化工企业应及时淘汰不适应现代社会发展的技术和设备，适时引进先进的生产工艺和技术设备，尤其是现在的计算机技术、网络技术以及感温材料技术等众多高新技术的研发和应用，带动了化工自动化控制系统的深入发展，化工企业应紧随时代的发展步伐，加快创新研究和高新技术人才的培养，不断完善化工自动化控制系统，满足市场经济发展的需求。另外，化工自动化控制系统依靠的主要是计算机网络系统，在网络安全风险不断加剧的现在，化工企业还要建立全面的安全系统，保护自动化控制系统不受外部恶意的攻击，提高化工生产的安全性。

4 结束语

总体而言，自动控制系统的应用提高了化工行业的生产效率和质量，实现了化工行业的智能化发展，针对具体应用过程中存在的问题，积极采取科学、合理的措施进行改善，保障系统的有序、安全、高效运行，促进转型期的化工行业的健康、稳定发展。同时随着新技术、新设备的不断引进，化工自动控制系统将会有更为广阔的发展空间。

参考文献：

[1]董新.轻烃预分馏自动控制的优化及改进[D].西安石油大学，2014.