（河南省心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453700）
摘要：石油化工工业是国民经济的重要支柱产业，对我国国民经济发展起着举足轻重的作用。然而我国石化企业中的一些关键装置的自动控制仍处于较低的水平，控制策略不能适应原料的变化及化工产品需求多变的情况。本文基于化工行业全流程自动化相关技术及发展趋势展开论述。
关键词：化工行业；全流程自动化；相关技术；发展趋势
引言
化工自动化应用水平的策略主要包括在仪器的前期管理工作以及编程功能的控制和计算功能控制三个方面。化工仪器的自动化水平受上述三方面因素的影响，其中计算功能是决定产品质量的关键因素，因此企业在控制及自动化水平的过程中，应当对其重点进行操控，从而推进企业朝先进化和科技化水平方向进步。
1 现代化工自动化概念和意义
在进行对日常生产工作的控制以及管理工作当中，因为在整个的工作流程当中，实际需要人工进行的操作时较少的，所以可以根据提前已经规定好的相关方案来实现对数据的处理，并且于此同时还能够对操作管理以及控制作出非常精确的判断，从而有效的实现设定的目标，这一过程就是所谓的自动化。在近些年来，由于自动化发展的趋势极其迅速，这一技术属于一项综合性的技术，他有着非常多的优点和性能存在，并且随着科学技术的不断发展，还在持续不断的为这项技术充能。随着自动化系统在现如今不断的进步发展，有助于化工生产实现自动化控制目标的实现。
现代化工自动化概念主要是指在化工行业中实现对其产品生产过程的自动化，其过程没有人员的操作，机器能够通过电脑编程控制生产过程，根据电脑指令进行自动操作。指令的下达是由工作人员提前制定并输入到电脑程序当中。因此，在化工领域中实现其生产过程的自动化不仅能够推进工厂内仪器的翻新，从而提高工厂的现代化自动生产的水平，推进企业向现代化方向迈进，从而进一步引导企业向国际化以及现代化的方向进行转型与升级。总而言之，在化工行业内实现其现代化和自动化的水平，一方面能够节省生产人员的工资支出，另一方面也能使得化工生产过程中所产生的废物能够进行及时的处理于转化，这样不仅符合时代的绿色发展要求，也符合国家可持续发展的目标。通过利用现代科学技术的成果，使得化工生产更加自动化、绿色环保和高效，不仅是未来时代的发展趋势，也是工厂进行自我改革的要求。
2 PID优化技术
PID控制优化，即优化装置自控回路中控制参数（P-比例带，I-积分时间，D-微分时间），提高自控率和平稳率。PID优化的技术手段：包括PID参数整定优化、部分自控回路控制方案优化整改、装置自控平稳率实时监控。由于PID是当前工业控制的基础，据统计，全世界85％以上的控制回路采用的是PID控制，并且PID控制方法产生的时间长远，因此，在PID参数整定方面，多年来形成了许多整定的方法。
目前，各种研究方法可归结为以下几类：（1）基于非参数模型的自整定方法（2）基于参数模型的自整定方法。（3）基于规则的自整定方法。（4）基于系统输出特性的自整定方法。（5）智能自整定。目前，国外已有PID自整定商品化产品出现，国内关于PID参数的优化及自整定的研究也较多。国内的研究目前具有以下缺点：（1）大多数的研究都属于理论探讨，真正能用于实践，经受现场考验的很少。（2）很多方法在现场应用时，对每一个对象都要进行重新分析，不具备可重复利用性，不利于广泛应用。（3）国内研究人员对现场应用的了解还不够，不了解现场的使用习惯和使用要求，造成PID参数自整定方法没有实用化、产品化、商业化，这是当前国内科学研究的非常大的不足之处。无论国外还是国内，将人工智能的思想、将先进控制融入到PID参数的自整定中，是一个发展趋势。
3 先进过程控制技术（APC技术）
APC是一种先进的统一控制技术，和常规的单回路控制相比存在很大的不同，和PID控制相比有更多的优势，但是目前在业界这种更先进的控制技术并没有得到普遍的应用。先进的控制技术时代性比较强，还有着较为广泛的含义，目前还没有统一的、严格的界定。即便如此，线控控制还具有非常重要的作用，主要在于没办法实现控制目标，或者在不能有效控制复杂的工业环节的情况下会采用这种方式。作为一种先进的控制系统，多变量预测控制属于比较常用的类型。这种系统不需要特别精确的数学模型，和普通控制比较明显的区别就是多变量控制。该技术主要用于控制类似于控制对象的多变量反应器技术，不是控制常规的单环形式，然后可设置小的流量，液位，温度和压力，但按照荷载，产品质量和设备等要同时加强设备的稳定性，打造更好的环境，促进生产效率的提高。
4 监测模型分析技术
在这个阶段，化工生产，监督的具体方面，分析模型对整个生产链的安全保护具有十分重要的意义。用于化工生产过程的监控模型分析技术，通过对文书的执行情况进行了分析，提出的数据和其他类型的有关工作人员的信息，有很多用于化工生产的现实情况，只有对其进行更全面的把握，及时、准确地确定生产设备故障，特别是在大范围的出现时，仍然能够大幅提高化工生产的安全性和可靠性问题。可以事先把握以及理解化工生产的所有细节，让整个环节的生产过程都有着很强的可靠性以及安全性。经过仔细分析了化工生产各个环节的情况，对于其中很多生产设备存在的故障以及安全隐患，能够进行及时的挖掘，这样就能够及时的发现并解除该设备的质量以及安全风险。
5 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。随着人工智能的深入发展，一些学者已经开始着手研究人工神经网络的相关理论，并取得了一些初级成果。其中，BP网络在自动化控制系统中已经得到比较广泛的应用。与传统的自动程序控制系统相比，BP网络的非线性计算能力更强，还可以通过机器学习，不断提高系统的稳定性、精确性和自适应能力。
结束语
自动化生产极大地提高了化工行业的生产效率，同时也解放了大量的劳动力。绝大多数繁重、危险的机械操作都交由自控设备完成，企业员工则转向高技术含量、富有创造性的工作岗位。进入21世纪，人工智能技术不断取得突破，化工生产的自动化程度还将继续提高。未来几十年内，我们将永久告别传统的劳动-资本生产模式，转向新型的自动化-创新研发生产模式。
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