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化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制

文檔作者：程鐵龍文檔來源：新疆廣匯煤炭清潔煉化有限責任公司		更新日期： 2026年05月09日	點擊數(shù)：
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上一篇：化工裝置事故風險評估與控制研究

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11
石油化工
一、化工儀表自動化控制技術(shù)的
作用
該技術(shù)應用環(huán)節(jié)中，首先要進行
自動化控制系統(tǒng)、元件與設(shè)備的安裝、
調(diào)試，進而實現(xiàn)對整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的
自我監(jiān)控、調(diào)節(jié)與管理。自動化控制技
術(shù)應用過程中，不僅能夠使勞動力得到
解放，同時也提高了化工企業(yè)生產(chǎn)工作
的效率與安全效果。此外，由于化工企
業(yè)生產(chǎn)工作具有較強的特殊性，生產(chǎn)環(huán)
節(jié)對外界環(huán)境有著特定的要求，比如高
溫、高壓等生產(chǎn)環(huán)境，將會給工作人員
的身體造成傷害。同時，加之一些化工
生產(chǎn)材料具有易燃性、易爆性、放射性
等特點，一旦存在工作人員操作不當?shù)?
問題，將導致重大的安全事故。因而，
現(xiàn)階段要注重自動化化工儀表的應用，
借助于自動化控制技術(shù)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行
全面有效的控制，加強對信息技術(shù)與控
制軟件的應用，以此來提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的
精確性與安全性。
二、自動化控制關(guān)鍵技術(shù)
1.儀表實時監(jiān)控技術(shù)。儀表實時監(jiān)
控技術(shù)是借助中心處理器和監(jiān)控、控制
軟件完成的對所有的控制設(shè)備的儀表
鏈接系統(tǒng)，最后通過總的儀表器顯示出
來，由技術(shù)人員對儀表控制器上的數(shù)據(jù)
進行風險評估，是化工自動化控制生產(chǎn)
中必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。儀表控制器的
控制速度通常會受計算器處理器和網(wǎng)絡
技術(shù)的影響，因此目前快速發(fā)展的計算
機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)有助于提高儀表實時
監(jiān)控技術(shù)的時效性和質(zhì)量，同時也為化
工產(chǎn)業(yè)的自動化生產(chǎn)提供了關(guān)鍵的技術(shù)
支持。
2.自動化修復與檢測技術(shù)。自動化
修復與檢測技術(shù)是為了提高化工自動化
生產(chǎn)的可靠性而設(shè)置的故障檢測和修復
系統(tǒng)。在自動化控制關(guān)鍵技術(shù)中，通過
生產(chǎn)終端的傳感器、SCADA等智能信息
采集系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，將生產(chǎn)終端檢測
到的數(shù)據(jù)傳送至控制中心并自行記錄，
這樣技術(shù)人員就可以隨時查看自動化生
產(chǎn)的過程，方便做故障檢測。由于自動
化修復與檢測技術(shù)可以在設(shè)備運行的過
程中進行，因此大大提高了維修和檢測
的效率。當自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，
化工自動化控制系統(tǒng)就可以對故障自行
檢測并修復，及時的對小問題和故障科
學的排除，這樣有助于盡早的發(fā)現(xiàn)問題
和解決問題。
3.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。作為現(xiàn)代化
控制系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向，在進行
化工生產(chǎn)工作中應用現(xiàn)場總線控制系
統(tǒng)，可以有效提高相關(guān)設(shè)備的運行質(zhì)量
與管理水平。總體而言，該系統(tǒng)具有一
定的開放性、互操作性、數(shù)字性等特
點，該系統(tǒng)的應用與發(fā)展具有廣闊的前
景。現(xiàn)階段應用較廣的總線智能儀表，
具有分散度好的顯著優(yōu)勢，該儀表的應
用能夠有效提高化工儀表整體功能。另
外，該類控制系統(tǒng)對于不同環(huán)境有著良
好的適應性，這也是普通化工儀表所不
具備的功能。在具體安裝過程中，通過
將總線連接到多個儀表中，一方面能夠
降低電能的使用量，另一方面還可以為
后期儀器的維護與調(diào)試工作提供極大的
便利。例如，某化工單位在進行化工生
產(chǎn)工作中，安裝了年產(chǎn)90萬噸乙烯裂解
裝置，并使用了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。對
于該系統(tǒng)來說，它不僅囊括了4.7萬個
控制電路，同時還與數(shù)萬臺儀表進行連
接。具體控制環(huán)節(jié)中，僅憑借一個中心
控制器就可對其進行有效的控制。從當
前總線控制系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀來看，主要
通過閥門控制器事先對現(xiàn)場總線PID控
制。該系統(tǒng)應用過程中，還能實現(xiàn)系統(tǒng)
集散控制，有效改善了整個系統(tǒng)的運行
效果，防止數(shù)據(jù)負載等問題的出現(xiàn)。
三、化工自動化儀表控制策略
1.預測控制。傳統(tǒng)的PID控制雖然包
括定值控制、隨動控制和程序控制等不
同類型，但其核心機制卻是統(tǒng)一的，即
通過儀表監(jiān)測到參數(shù)指示值與測量值之
間的差異，再利用負反饋控制系統(tǒng)進行
調(diào)節(jié)，使測量值與指示值保持一致。PID
控制在時間精度要求較低的情況下可以
較好地發(fā)揮作用，但隨著現(xiàn)代化工產(chǎn)品
不斷朝向精密化、高效化發(fā)展，PID控制
的時間滯后性問題已經(jīng)不能適應一些產(chǎn)
品的生產(chǎn)需求。
2.人工智能控制。進入21世紀后，
人工智能的概念引發(fā)了越多越多的關(guān)
注。特別是近年來，機器學習理論不斷
發(fā)展，在數(shù)據(jù)分析、理論計算、圖文處
理等許多方面都取得了驚人的成果。目
前，許多化工企業(yè)已經(jīng)開始在自動化控
制系統(tǒng)中增加人工智能程序，以提升系
統(tǒng)的應變能力和自動化水平。專家系統(tǒng)
是一種較為簡單的人工智能控制系統(tǒng)，
它包含相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍懭氲拇罅坷碚撝?
識與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，以及一整套邏輯推
理機制。當系統(tǒng)遇到特殊情況時，就無
需求助人工操作，可以由專家系統(tǒng)代替
操作人員，直接根據(jù)相關(guān)理論和經(jīng)驗對
系統(tǒng)參數(shù)進行調(diào)整。專家系統(tǒng)不僅包含
最初寫入的知識信息，還可以由專家不
斷補充新的知識內(nèi)容，同時修改過時
的、錯誤的內(nèi)容。系統(tǒng)自身也可以具備
一定的知識獲取能力，以便應對某些罕
見特殊情況。
3.提高儀表控制的誤差修正功能。
儀表控制在化工自動化控制中的應用比
較廣泛，整個化工自動化生產(chǎn)的溫度、
壓力、液位、容量、力等都需要借助儀
表控制實現(xiàn)測量，由于涉及各方面的內(nèi)
容比較多，對于自動監(jiān)測和處理的結(jié)果
影響很大，因此儀表控制的修正功能就
顯得至關(guān)重要。要實現(xiàn)儀表控制器的誤
差修正功能，就需要借助微處理器有針
對性的排除干擾因素，通過排除法來修
正儀表控制的準確性，最終有效控制自
動化生產(chǎn)鏈。例如，在生產(chǎn)化工產(chǎn)品的
過程中，技術(shù)人員在應用自動化儀表控
制的時候，可借助分離色層的方式對復
雜化學物質(zhì)進行分析，全面了解其中的
化學含量及成分，借助反饋信息合理制
定科學措施。
四、結(jié)語
使用自動化儀表監(jiān)控環(huán)境條件，并
根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程，可以
有效減輕人工操作負擔。傳統(tǒng)的化工自
動化控制系統(tǒng)往往采用簡單的機械控制
或單純線性的程序控制。隨著現(xiàn)代電子
信息技術(shù)的不斷發(fā)展，化工生產(chǎn)的自動
化水平也在逐步提高，越來越多的企業(yè)
開始在自動化控制系統(tǒng)中添加計算機設(shè)
備，以應對復雜情況。
參考文獻：
[1]李美玉,聶國亮.化工儀表自動化控制技術(shù)研究
[J].浙江化工,2019,50（9）：21-23+28.
[2]何石波.淺析化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀
表控制[J].當代化工研究,2019（7）：12-13.
化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制
程鐵龍　　新疆廣匯煤炭清潔煉化有限責任公司
【摘　要】化工儀表在當前國內(nèi)的化工生產(chǎn)工作中發(fā)揮著極其重要的作用，有效促進了化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步。隨著電氣化、信息化和智能化的發(fā)展，世
界工業(yè)已經(jīng)進入到了4.0階段，我國的工業(yè)也在積極的進行改革，試圖通過信息化技術(shù)和電氣技術(shù)的結(jié)合，完成第四代工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革。實現(xiàn)工業(yè)4.0，
首先要完成自動化生產(chǎn)及控制技術(shù)。本文就淺析化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制進行闡述。
【關(guān)鍵詞】化工；自動控制；自控儀表

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