引言:化工技术是一种危险度很高的生产技术,它对操作人员的技术要求很高,而且在操作过程中很容易受到外界因素的影响,自动化技术便是由此产生,自动化具有很多人为达不到的优点,它可以有效控制化工技术,对接受到的信息进行精准计算,使化工技术的危险性大大降低,减少意外的发生,保证了工作人员的生命安全和财产安全。而且,自动化能过提高化工技术的科学性、智能性,提高技术应用能力。所以,我们应该大力发展自动化控制,抓住自动化核心,推广完善自动化。
一、化工自动化控制的关键技术
以前的自动化一般是采用简单机械或程序控制,这种低级控制方法带来的弊端是没办法应对化工生产时的各种情况,经常会使生产发生问题,最后由相关人员解决,每次都会消耗大量人力物力,甚至出现事故。化工技术与方方面面都有关系,任何因素都会影响到最后的生产过程。很明显原来的自动化控制并不能满足我国如今化工生产的要求,所以我国推行了新的自动化控制系统,将新型计算机安装到自动化控制系统中,使新的化工自动化系统具有能够独立解决生产中出现的各种问题的能力。不过我国目前的自动化研究还处在相对低级的阶段,计算机只是放在了系统中,化工自动化控制系统的心脏安装的仍是原来的控制系统,新的自动化系统还是不能做到像人脑一样思考。所以,为了我国化工工业的进一步开展,我国一定要重视自动化,增强自动化技术的创新能力,建立更加先进、可靠的优化控制程序。
(一)人工智能控制
人工智能在以前可能是从没听过的东西,但是对于如今的中国并不陌生。而且由于人工智能所出现的各种新型事物比如扫地机器人、手机上的人脸识别功能等等使人们对于人工智能产生了好奇感,人工智能也成为了最近几年高校的热门专业,很多人想要研究这项技术。而人工智能在图文处理、数据分析方面为我国人民日常生活创造了很多便利,我国也在这项领域取得了惊人的成果。人工智能也被应用到了各种方面,化工就是其中之一。很多化工企业将人工智能放入到自动化控制系统程序中,希望人工智能可以加强化工自动化控制的应变能力。专家系统就是运用最为普遍的人工智能系统,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。如果生产过程中出现无法解决的一些问题,专家将直接代替人工进行解决。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、错误的内容,比起人工更准确。计算机也使专家系统有存储功能,在没有进行工作时,系统获取知识进行存储,以便于遇到特殊问题没有办法解答。随着人工智能的深入发展,人工神经网络也取得了一些初级成果, BP 网络在自动化控制系统中已经得到比较广泛的应用,这些技术都使我国的化工技术稳步提升。
(二)预测控制
预测控制也是基于新兴计算机技术发展后产生的新型控制技术,它主要用于对精度要求较高的化工技术。预测控制与原来的PID控制在核心上是共通的,都是通过仪表所显示的值进行计算,得出差异值,利用负反馈控制系统进行调节,直到差异值为零。由于技术的发展,我国对化工技术精度要求越来越高,PID技术并不能满足我国对生产技术精度的要求,所以产生了预测控制。而原来PID控制还是可以应用到精度要求不那么高的情况下,并没有直接被取代。预测控制系统在完成一次负反馈校正后,可以通过算法自动预估下一次指示值,然后通过负反馈系统将测量值调整至预估值的水平。最后,再根据实际指示值,对预估值进行调整。因为预测控制的精度较高,测量较准确,所以实际值与预估值的差异不是太大,减少了很多不必要的时间,这也是强于PID控制的一点。
(三)自适应控制
一般的控制系统都含有简易的算法程序,也就是输入程序后,在发生既定事件时系统就会按照算法进行操作。然而随着时间的不断推移,算法最终总是会失效。有时在操作过程中,反应器内部环境还会出现突发改变,使得原有的算法不能正常发挥作用。这个时候又需要工作人员来进行解决,如果处理不到位或太迟,就会导致原材料损失甚至设备可能出现故障。自适应控制系统则可以较好地解决这一问题,在原有系统基础上,增加了环境评估和决策控制程序,自动调节系统的参数算法。
二、自动化控制技术的工具
自动化控制的关键技术主要是借助DCS-分布式控制系统、PCL-可编程逻辑控制器等系统工具实现全程的监控、数据收集、整理和调整的,这些系统最终与控制仪表连接,通过控制仪表显示的数据来执行最终的自动化数据校对、计算和操作。一般来讲,不同种类的自动化设备和自动化控制系统应用的自动化控制工具不同,因此自动化控制和处理的效果也不同。
三、化工自动化仪表控制策略
(一)借助计算机提高仪表控制精度
自动化仪表的控制也离不开计算机,尤其是计算机中的芯片技术,借助芯片,我们可以做到微型化设备和高效自动化设备。芯片是计算机的心脏,代表了计算机中最核心的技术。这也证明只要把握住芯片技术,就能够让计算机在功能上呈现更多。仪表控制的可编程功能就是如此,将电脑芯片连接到自动化设备及其控制电路中,为电路增加可控制和可编程功能,方便对自动化设备中的程序进行调整和修改,不断的完善电路系统,实现更加优化的自动化控制。通过为设备增加电脑芯片,还可以减轻中心处理器的工作负担,优化自动化控制系统的功能,实现更加高效的自动控制功能和故障检测功能,这些功能的产生,使仪表的控制更加精确和迅速。
(二)做好数据处理以提高操作效率
自动化控制系统并不是人脑,无法对数据做出像人脑一样的准确判断,一切只能通过事先设定的程序完成操作和控制,因此自动化控制的关键技术一定要尽可能的降低监测、处理的误差,并且为自动化设备设计重复监测和运算的功能,最后取一个平均值,再三的确认仪表控制器的进度,才能保证自动化仪表操作的精度和质量。
四、结束语
由此可见,自动化对于我国化工技术的发展是必不可少的,使用自动化仪表不仅能够减少工作人员的工作量,而且大大提高了化工技术的生产效率,达到高效生产。我们应该重视对化工生产影响比较大的关键技术,对其进行改善和创新,同时也不要忽视生产中的安全问题,减少安全事故的发生。从各方面提高化工生产水平,使我国化工技术良性发展。
参考文献:
[1]谢敬业.化工仪表中的自动化控制策略探讨[J].建材与装饰,2017(22):196-197.
[2]孙武一凡,王龙.化工仪表中的自动化控制技术分析[J].化工管理,2016(27):73.
[3]杨培瑞.浅谈化工自动化控制技术的应用及发展[J].当代化工研究,2020(03):17-18.