机械自动控制技术在化工生产中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 13 日 作者简介：赵志田（1989），男，汉族，云南保山人，大学本科，中级工程师，过程控制负责人，研究风向为过程装备与控制。-163-机械自动控制技术在化工生产中的应用 赵志田 保山市民生安全评价有限公司，云南 保山 678000 摘要：摘要：在各类现代科学技术的助力下，我国各行各业都迎来了全新的改革方向，尤其在化工生产这一重要产业类型中，自动化控制技术显然发挥了极好的促进价值，能充分运用各类关键技术手段，对化工生产过程进行优化完善，从而促进我国化工产业向智能化现代化方向迈进。本文将分析机械自动控制技术的具体应用价值，并进一步梳理在化工生产运用中的关键技术类型。同时对具体实践应用中的一些问题进行分析，提出针对性解决对策，希望为相关领域工作人员提供参考。关键词：关键词：机械自动控制技术；化工生产；工业化进程；DCS 分布式控制系统 中图分类号：中图分类号：TH-39 0 引言 近年来，随着我国工业化发展速度加快，化工产业迈入了高质量发展时代。尤其在我国“十四五”规划中，明确提出要推动化工行业高质量。尤其在“十四五”规划中明确指出，化工行业作为国民经济支柱产业，必须积极立足新阶段，加快传统产业改造升级，实现产业数字化转型目标，共同为推进我国化工产业发展向强国方向迈进。而机械自动控制技术，作为自动化技术的一种发展形式，能够切实为化工生产提供技术助力，实现现代化化工产业健康发展的理想目标。1 机械自动控制技术在化工生产中的应用价值 1.1 提高化工生产自动化水平 机械自动控制技术，是近年来各种新型技术的综合应用，不仅充分运用了自动控制信息论，电子学系统工程等学科知识，而且有效建立目前先进的计算机技术和控制技术，从而实现对机械生产过程的自动化控制。而在化工生产过程中，往往需要应用到诸多机械设备，并且面对日益严峻的化工生产要求和标准，改善生产效率和生产安全性，已然成为迫在眉睫的改革核心。而机械自动控制技术的运用便能巧妙解决这些难点，提高化工生产自动化控制水平。相较于传统的机械生产控制方式而言，这种借助自动控制技术实现的控制效果，更具智能化和现代化特征。而且在具体使用过程中，需要集中对内部的工艺技术进行升级改进，才能进一步融入各类智能化的自动控制技术形式。也正因如此，结合具体生产需求，融入各种先进的机械自动控制技术，将能达到不同的自动化控制效果，如集散式和集中式等等，显著提升化工生产的自动化水平1。1.2 提高数据信息采集精准度 在化工生产期间，利用机械自动控制技术，除了能提高生产自动化水平外，还能进一步提升数据信息采集的精准度。本身对化工生产自动化控制的达成需要基于数据的采集和分析，才能切实发挥基础数据的指导价值，提高整体控制的可靠性。而在实际的机械自动控制技术应用期间，可利用计算机技术和各类先进技术手段，对以往的生产过程进行监测，并及时将采集的数据信息传输到电脑之中。相关操作的技术人员在获取关键信息的第一时间，对化工生产的整体进度，生产的效果，各生产设备的运行情况进行判断，从而为后续相关作业提供参考依据。在此基础上，利用机械自动控制技术，还可发挥多种联动模式，提高内部各机器生产操作的可靠性，保证所有数据采集的科学性完整性，并在此基础上为化工生产提供更高质量更高精度的数据生产材料。1.3 夯实一线技术人员专业技能 除了以上关键的作用价值外，积极利用机械自动控制技术，融入于化工生产之中，还有利于显著提升一线技术人员的作业水平。虽然随着各类现代化技术中国科技期刊数据库 工业 A-164-的引入，能够渐渐实现化工生产的自动化控制目标，但不可否认内部还需要配置较多的一线技术人员，才能确保自动化控制水平的达成。尤其一线技术人员，必须具备与时俱进的专业知识结构，能够吸收和掌握时下先进的技术类型并不断运用各类新型技术，探索机械自动化技术的高质量发展和运用。当然，在逐步将化工生产融入机械自动控制技术的过程中，企业也将逐步重视技术人员的技术培训工作，确保实现机械自动控制的稳定运行。久而久之必然可推动一线技术人员专业技能不断提升，更好地满足化工产业自动化生产的需求，提升生产效率的同时，也能持续焕发企业内部的技术人才活力。2 机械自动控制技术在化工生产中的关键技术类型 2.1 PLC 控制技术 化工生产之中，PLC 控制技术是最常用的机械自动控制技术之一，其本质是一种可编程控制器，能够发挥内部微处理器的作用，通过书写一定的编程指令，形成自动化控制效果。该项自动控制技术类型，是目前化工生产中应用较为广泛的技术之一，而且也能进一步配合相应化工机械，形成更高等级和更高作业效率的新型化工机械，从而辅助化工生产，提高生产质量和生产自动化效果。分析 PLC 控制技术在化工生产中应用的作用原理，需要在具体的施工生产期间，形成通断电作用效果，而且还能在通过线圈触点的同时作出与之相匹配的动作行为。在此基础上，PLC 控制技术还将借助循环扫描，及时监控线路中的电流情况，一旦关键输线圈发现通断电现象，则会通过操作具体的触点引发操作动作。融入了 PLC 控制技术的新型化工，机械在投入具体化工生产过程时，往往能够进一步发挥控制技术的作用优势，对原有生产过程进行优化，提高生产效率。以最简单的化工生产工艺调整为例，如若采用传统化工生产设备在进行运作时，需要做出极为复杂的调整和应对措施，内部要重新进行布线，不仅增加了生产成本，而且还额外延长了作用时间，增大生产难度。而借助 PLC 控制技术的应用，能够借助书写编程程序，从而调整各项生产顺序，完成生产工艺调整需求。因而在诸多大型化工生产之中，PLC 控制技术的运用是极为必要的，能够保证化工生产的延展性和发展性。而且还将在未来与其他系统相互协调，提高机械生产的质量和精度2。2.2 DCS 分布式控制系统应用 DCS 分布式控制系统，也是目前常用的一种自动控制技术类型，在化工生产中应用较为广泛。该与 PLC控制技术有所差异的是 DCS 分布控制系统，内部包含若干类子技术的控制系统。如计算机系统，通信技术，显示技术等等。与此同时，DCS 分布式系统在化工生产过程中可搭配各类新型化工机械，提高内部自动化控制的效率，更重要的是还能控制化工生产中的一些关键参数，如反应温度。具体说来，多数化工生产期间都会形成较多的反应热量，而一旦处理不当极有可能造成热效应负面影响，或传热效果不佳等难题。而应用 DCS 分布式控制系统，则能有效解决反应温度带来的难题。通过系统内部的自动化监控功能监控各生产环节中的温度指数，当温度超标后，将迅速做出反应，从而避免因温度变化问题导致化工生产安全风险。在此基础上，借助 DCS 分布式控制系统，还能保证整体数值的精准度和稳定性。借助分布式控制系统，能够提升对内部各项参数的观测效果，尤其液位输出值的控制。另外在分布式控制系统的运用期间，还能实现模糊控制的效果，借助指定的控制器调整机械设备生产期间的运转参数。必要时还可进一步实现连锁控制目标，对化工生产全过程进行自动化控制和管理。不仅有利于保证整体生产的安全性和质量性，还能为化工企业带来更高的经济效益3。2.3 FCS 现场总线控制系统 FCS 现场总线控制系统，是化工生产中自动化控制技术的又一常见类型，且应用价值极高。相较于 DCS分布控制系统而言，FCS 现场总线控制系统是进一步的升级和优化，能够解决以往分布式控制系统中存在的一些缺陷和不足之处。如在以往的化工生产过程中，分布式控制系统只能够实现纵向信息数据的传递，横向数据传递存在不足之处也很难实现共享效果，这就会影响化工生产自动化的整体控制效果。而借助加载fc s 系统，能够进一步为化工生产提供作用优势，形成高效的自动化控制效果，实现全数字式双向传输和多分支结构的智能化管控网络。在此基础上，利用 FCS系统的加载，还将进一步实现现场总线的控制，全面完成信息的横纵向交互效果，提高系统内部的自控质量。分析化工生产的全过程，内部所有涉及的机械设中国科技期刊数据库 工业 A-165-备具有明显的线性特征，以固定的生产线生产流程为主。而 FCS 系统，能够以其独有的作用优势，提高具体的使用成效和控制水平。一方面，FCS 总线控制系统，能够实现彻底分散性的控制优势，整体控制敏捷度更高，反应速率更快，这也将充分贴合各类化工生产的本质特征。另一方面，FCS 总线控制系统还能巧妙运用二进制数字信号，对以往的数据信息采集传输等环节进行优化，保证数据的精准性，可靠性。在此基础上，随着越来越多，化工生产中引入 FCS 总线控制系统，也充分显现出该项技术较高的可控性。优势能够全方面监控机械设备的运行情况，及早发现故障风险，并采取应对措施4。2.4 新型关键技术 除以上关键的机械自动控制技术类型外，近年来各类新型技术如雨后春笋般涌现，为实现高质量化工生产服务。如常见的模糊控制理论，计算机辅助设计，神经网络算法等等，这些新型技术都将为我国化工产业的高质量发展提供助力，形成坚实的技术支持，逐渐迈向智能化，现代化集成化化工产业发展格局。以计算机辅助设计技术为例，在化工生产期间将该项技术融入其中，有利于进一步达成智能控制集成控制目标。但具体实施期间还要在内部，引进丰富的数据库专家系统，从而提高辅助设计的质量。而模糊控制技术，借助模糊数学理论进行运作和完善。而且该项技术类型，还进一步引入了人工神经网络的算法，从而实现化工生产中各项信息自动控制和调整的作用效果，满足现代化化工生产的需求。在此基础上，人工智能系统也，是近年来常见的新兴技术之一，能够为化工生产提供有效助力，也可作为自动化控制技术的类型。多数人工智能系统需要凭借内部柔性制造的专家系统，并利用系统内部的强大数据库支持，通过指定的逻辑运算，实现对化工生产的智能化控制效果，解决很多生产过程中遇到的系统化问题。除此外，前面提及人工神经网络，在化工生产中的运用主要是借助模拟智能生物的神经网络，从而提高对信息的处理效率，该种自动化控制技术能打破传统人工智能方法的局限，切实提高化工生产期间的智能控制结果，预测等环节5。3 机械自动控制技术在化工生产中应用的相关建议 3.1 建立健全机械自动控制技术责任机制 虽然各类机械自动控制技术，具有极好的应用价值，但在具体的化工生产实践期间，也需要进一步形成相应的保障机制，才能切实发挥各类机械自动控制技术的作用优势。首先应积极在化工生产过程中建立健全机械自动控制技术责任机制，确保各项工作都能落到实处，相应机械设备的操作更为规范。尤其化工企业在逐步探究机械自动化技术的运用期间，必须打破以往陈旧的管理思想和管理办法，提高现代化工生产的管理成效。首先要着力制定规范的设备操作章程，所有工作人员在工作期间都必须严格遵循以上管理制度，能够贯彻落实到底。对于违规操作的人员要及时对其进行批评教育，甚至形成一定的处罚措施，才能切实将相关管理规程发挥实效。其次，要确立好企业内部机械自动控制技术，管理和运维的组织架构。尤其相应的管理层人员，必须明确管理职责，能在日常生产活动中将各项工作，监督到位，避免埋下隐患。而操作人员则要尽职尽责，做好每一次的查缺补漏工作，及时对机器设备进行维修保养。在此基础上还可尝试建立机械自动化技术管理的规范评价体系，能够形成奖惩激励效果，提高人才活力，激发员工工作积极性。3.2 加大机械自动控制技术应用监管力度 除了要建立健全机械自动控制技术责任机制外，还应进一步加大应用监管力度，避免流于形式。尤其以往化工生产中，极其容易出现监管缺失的问题，因而在使用自动化控制技术的过程中，必须及时采取行之有效的对策，将这些问题彻底解决，才能保证化工生产的有效性。一方面，化工企业必须不断从技术层面进行优化和强化，尤其机械自动化控制技术要做到与时俱进，适应企业的具体生产需求。另一方面，可通过设置严格的监管组织人员监管各项规章制度的落实情况。并在企业内部做好宣传引导，让各部门管理人员，一线技术人员都能切实认识到规范章程的有效价值。最后，化工企业还要重视内部人才的培训和提升，定期开展专业技术知识的教育和升级，提高内部专业团队的业务能力，切实为化工生产的高质量发展，贡献力量。4 结语 综上所述，随着工业发展日趋现代化，化工产业也应积极探究自动控制技术的运用，将其巧妙融入于中国科技期刊数据库 工业 A-166-化工生产的各个环节方方面面，提高化工生产效率的同时，也能保证生产的质量和生产的安全，推动化工产业生产向着智能化、集成化、高效化方向前进。参考文献 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