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化工自动化控制的关键技术和仪表控制

文档作者：程铁龙文档来源：新疆广汇煤炭清洁炼化有限责任公司		更新日期： 2026年05月09日	点击数：
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上一篇：化工装置事故风险评估与控制研究

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11
石油化工
一、化工仪表自动化控制技术的
作用
该技术应用环节中，首先要进行
自动化控制系统、元件与设备的安装、
调试，进而实现对整个化工生产环节的
自我监控、调节与管理。自动化控制技
术应用过程中，不仅能够使劳动力得到
解放，同时也提高了化工企业生产工作
的效率与安全效果。此外，由于化工企
业生产工作具有较强的特殊性，生产环
节对外界环境有着特定的要求，比如高
温、高压等生产环境，将会给工作人员
的身体造成伤害。同时，加之一些化工
生产材料具有易燃性、易爆性、放射性
等特点，一旦存在工作人员操作不当的
问题，将导致重大的安全事故。因而，
现阶段要注重自动化化工仪表的应用，
借助于自动化控制技术对生产环节进行
全面有效的控制，加强对信息技术与控
制软件的应用，以此来提高生产环节的
精确性与安全性。
二、自动化控制关键技术
1.仪表实时监控技术。仪表实时监
控技术是借助中心处理器和监控、控制
软件完成的对所有的控制设备的仪表
链接系统，最后通过总的仪表器显示出
来，由技术人员对仪表控制器上的数据
进行风险评估，是化工自动化控制生产
中必不可少的关键技术。仪表控制器的
控制速度通常会受计算器处理器和网络
技术的影响，因此目前快速发展的计算
机技术和网络技术有助于提高仪表实时
监控技术的时效性和质量，同时也为化
工产业的自动化生产提供了关键的技术
支持。
2.自动化修复与检测技术。自动化
修复与检测技术是为了提高化工自动化
生产的可靠性而设置的故障检测和修复
系统。在自动化控制关键技术中，通过
生产终端的传感器、SCADA等智能信息
采集系统和监控系统，将生产终端检测
到的数据传送至控制中心并自行记录，
这样技术人员就可以随时查看自动化生
产的过程，方便做故障检测。由于自动
化修复与检测技术可以在设备运行的过
程中进行，因此大大提高了维修和检测
的效率。当自动控制系统出现问题时，
化工自动化控制系统就可以对故障自行
检测并修复，及时的对小问题和故障科
学的排除，这样有助于尽早的发现问题
和解决问题。
3.现场总线控制系统。作为现代化
控制系统的一个重要发展方向，在进行
化工生产工作中应用现场总线控制系
统，可以有效提高相关设备的运行质量
与管理水平。总体而言，该系统具有一
定的开放性、互操作性、数字性等特
点，该系统的应用与发展具有广阔的前
景。现阶段应用较广的总线智能仪表，
具有分散度好的显著优势，该仪表的应
用能够有效提高化工仪表整体功能。另
外，该类控制系统对于不同环境有着良
好的适应性，这也是普通化工仪表所不
具备的功能。在具体安装过程中，通过
将总线连接到多个仪表中，一方面能够
降低电能的使用量，另一方面还可以为
后期仪器的维护与调试工作提供极大的
便利。例如，某化工单位在进行化工生
产工作中，安装了年产90万吨乙烯裂解
装置，并使用了现场总线控制系统。对
于该系统来说，它不仅囊括了4.7万个
控制电路，同时还与数万台仪表进行连
接。具体控制环节中，仅凭借一个中心
控制器就可对其进行有效的控制。从当
前总线控制系统的运行现状来看，主要
通过阀门控制器事先对现场总线PID控
制。该系统应用过程中，还能实现系统
集散控制，有效改善了整个系统的运行
效果，防止数据负载等问题的出现。
三、化工自动化仪表控制策略
1.预测控制。传统的PID控制虽然包
括定值控制、随动控制和程序控制等不
同类型，但其核心机制却是统一的，即
通过仪表监测到参数指示值与测量值之
间的差异，再利用负反馈控制系统进行
调节，使测量值与指示值保持一致。PID
控制在时间精度要求较低的情况下可以
较好地发挥作用，但随着现代化工产品
不断朝向精密化、高效化发展，PID控制
的时间滞后性问题已经不能适应一些产
品的生产需求。
2.人工智能控制。进入21世纪后，
人工智能的概念引发了越多越多的关
注。特别是近年来，机器学习理论不断
发展，在数据分析、理论计算、图文处
理等许多方面都取得了惊人的成果。目
前，许多化工企业已经开始在自动化控
制系统中增加人工智能程序，以提升系
统的应变能力和自动化水平。专家系统
是一种较为简单的人工智能控制系统，
它包含相关领域专家写入的大量理论知
识与生产实践经验，以及一整套逻辑推
理机制。当系统遇到特殊情况时，就无
需求助人工操作，可以由专家系统代替
操作人员，直接根据相关理论和经验对
系统参数进行调整。专家系统不仅包含
最初写入的知识信息，还可以由专家不
断补充新的知识内容，同时修改过时
的、错误的内容。系统自身也可以具备
一定的知识获取能力，以便应对某些罕
见特殊情况。
3.提高仪表控制的误差修正功能。
仪表控制在化工自动化控制中的应用比
较广泛，整个化工自动化生产的温度、
压力、液位、容量、力等都需要借助仪
表控制实现测量，由于涉及各方面的内
容比较多，对于自动监测和处理的结果
影响很大，因此仪表控制的修正功能就
显得至关重要。要实现仪表控制器的误
差修正功能，就需要借助微处理器有针
对性的排除干扰因素，通过排除法来修
正仪表控制的准确性，最终有效控制自
动化生产链。例如，在生产化工产品的
过程中，技术人员在应用自动化仪表控
制的时候，可借助分离色层的方式对复
杂化学物质进行分析，全面了解其中的
化学含量及成分，借助反馈信息合理制
定科学措施。
四、结语
使用自动化仪表监控环境条件，并
根据环境变化自动调节生产过程，可以
有效减轻人工操作负担。传统的化工自
动化控制系统往往采用简单的机械控制
或单纯线性的程序控制。随着现代电子
信息技术的不断发展，化工生产的自动
化水平也在逐步提高，越来越多的企业
开始在自动化控制系统中添加计算机设
备，以应对复杂情况。
参考文献：
[1]李美玉,聂国亮.化工仪表自动化控制技术研究
[J].浙江化工,2019,50（9）：21-23+28.
[2]何石波.浅析化工自动化控制的关键技术和仪
表控制[J].当代化工研究,2019（7）：12-13.
化工自动化控制的关键技术和仪表控制
程铁龙　　新疆广汇煤炭清洁炼化有限责任公司
【摘　要】化工仪表在当前国内的化工生产工作中发挥着极其重要的作用，有效促进了化工产业的发展与进步。随着电气化、信息化和智能化的发展，世
界工业已经进入到了4.0阶段，我国的工业也在积极的进行改革，试图通过信息化技术和电气技术的结合，完成第四代工业产业结构改革。实现工业4.0，
首先要完成自动化生产及控制技术。本文就浅析化工自动化控制的关键技术和仪表控制进行阐述。
【关键词】化工；自动控制；自控仪表

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