实现化工自动化控制,不但有利于提高我国化工企业的技术水平和经营管理水平,提高劳动生产率,而且有利于化工企业降低能耗及生产成本,提高化工产品的品质,为化工企业创造良好的经济效益及社会效益。
近几年来,化学工业企业的发展规模越来越大,技术水平也越来越高,新材料、新工艺、新技术的采用范围越来越广,再加上自动化控制技术的实践及业界对自动化控制技术重视程度的提高,化工行业的自动化控制显得越来越重要。化工自动化控制的发展趋势一是自动化技术水平越来越高,二是化工企业规模越来越大,因此,化工自动化控制的发展必须服从和服务于化工企业发展的大局,不断适应化工企业发展的需要,不断提高化工自动化控制水平。
化工自动化控制是指在化工企业的整个生产管理过程中,以化工过程为控制对象,运用自动化控制技术,采用独特的控制算法和控制方案,实现控制理论和工程技术时间的有机协调,从原料的加工到成品的产出整个化工过程纳入自动化控制系统,实现对化工过程中对温度、压力、流量、液位等模拟量的自动化控制。
要实现这种自动化控制,首先要采用先进的自动化控制设备和自动化控制系统,如 DCS(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)分散控制系统、PLC(Programmable Logic Controller)可编程序控制器等。能够有效进行对温度、压力、流量、液位等四大过程参数的控制。其次,要制定出适合该台自动化控制系统运行的科学的、合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。第三,需要高素质的操作人员,对该自动化控制系统进行管理和科学操作。
只有将上述三条有机地协调起来,才能顺利完成化工过程的自动化控制。可见,对化工过程的自动化控制,不仅包含着高质量的技术服务,而且包含着成套的自动化控制系统,实现化工最优的过程控制,是确保企业降低能耗和生产成本,提高产品质量,促进化工企业安全生产的重要保障。因此,对化工过程进行自动化控制研究,并采用科学的系统设备及技术服务实现化工全过程的自动化控制,对化工企业来说,具有非常重要的现实意义。
随着计算机技术的不断发展和互联网应用范围的日益扩大,微电子技术和信息技术在自动化控制系统与自动化设备中的广泛应用,信息控制网络和化工自动化控制网络呈现一体化发展趋势。化工过程的控制体现在数据采集、自动化控制、技术调解、计算机监控、经营决策、设备维护等各个环节,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统,如 MIS 系统。这个过程控制对自动化控制的硬件要求提出了挑战,因为,过程控制的各个环节所采用的技术设备的生产经营商的硬件设备并不是同一的,开发经营商独立经营自己的硬件设施,在资源整合的过程中,可能存在不兼容,接口不统一等问题,并且影响到技术产品的升级换代。
因此,化工自动化控制硬件必须具备兼容、连接接口统一、便于升级换代、速度快的特点。只有满足这些要求的化工过程控制技术设备,才能够在化工自动化控制领域得到广泛应用,并且实现化工过程控制各个阶段、各个系统的无缝连接,确保任一化工过程控制设备的升级换代不影响化工企业的正常生产。
这就要求化工过程控制所采用的技术设备要有统一的接口,需要协调不同的硬件供应商采用化工企业通用的接口,实现化工过程现场的设备之间数据交换的畅通,采用光缆作为连接介质作为化工过程自动化控制系统链接成为必须,可以充分实现不同的技术设备如分布式 I/O 控制站、智能仪表、变频器、工业键盘等与控制器之间数据交换的顺畅。化工自动化控制对控制硬件的发展只有在灵活性、过程控制精度、抗干扰性能、过程控制速度等方面取得领先优势,才能在化工过程自动化控制中发挥重要作用。
化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要部分是数据库管理系统。由于大多数化工企业采用流程管理模式,反映化工过程的大量数据需要通过软件平台进行应用、处理和有效地管理,因此,采用何种控制软件决定着化工过程自动化控制能否做到化工过程信息的有效集成与共享。