對化工生產過程中的各種工藝參數實行自動檢測、調節和對整個生產過程進行最優控制和管理。化工生產過程自動化可以提高生產率和產品品質，降低成本、改善勞動條件、保障生產安全。一個現代化煉油廠如果用人工來控制便無法運轉，因為人的反應太慢，無法應付每天上千次的細微調節，而任何一個操作人員暫態的疏忽可能使部分生產陷於混亂狀態。
發展概況 20世紀40年代以前，化工生產已採用瞭自動化裝置，但但是沒有系統的理論指導。40年代中期經典控制理論開始應用於化工生產。50年代開始實現過程控制，用電動和氣動式模擬調節器實現單參數定值調節。60年代出現瞭以組合儀表進行集中檢測和控制的系統，並開始利用計算機對整個系統或裝置進行集中綜合自動控制。70年代產生瞭信息集中化、控制分散化的集中分散型計算機多級控制系統，采用瞭定值控制、前饋控制、多變量控制、自適應控制和最優控制等方法，並利用微型計算機進行企業管理，包括控制、信號報警、生產調度、安全管理等方面。
自動檢測與控制 化工生產過程經常要在高溫、高壓下進行,某些物料易燃、易爆，具有毒性和腐蝕性,同時反應的機理和過程十分復雜，因而對自動化控制生產過程的要求特別迫切。為瞭實現過程自動化，首先應對生產過程中的主要工藝參數如溫度、壓力、流量、液位、成分等進行自動檢測，獲得準確可靠的數據。檢測是通過各種敏感器件來完成的。有些參數測量還需要靠微型計算機輔助，如飽和蒸汽流量測量中的濕度和壓力的自動補償。有時還用模型化的方法來進行特殊變量的測量和用狀態觀測的方法來進行某些變量的預估。一些高溫、高粘度、大流量和低溫的自動測量技術已取得較大的進展；利用參數辨識和相關技術的間接測量方法也在石油、化工的特種參數測量中開始應用。
測量所得的數據是對生產過程進行自動監視和控制的基礎。例如，控制系統的調節作用就是根據所得到的數據進行比較、運算，然後發出指令操縱調節閥而實現的。化工生產過程自動控制包括單參數的控制和整個裝置或系統的集中綜合控制。化工自動化控制的特點在於動態和反饋。系統工作總是在穩態附近變化，波動是由於幹擾引起的，控制的目的是使系統在預計的最大偏離的條件下恢復到穩態。在閉環控制系統中還將控制效果的信息反饋到控制器去進行比較,以改善控制的效果。一般改變反饋的大小、形式或方式，往往就可以改變控制的結果。在現代化工生產過程的自動控制中所采用的控制方式有：前饋控制、反饋控制、多變量解耦控制、狀態反饋控制、克服大滯後的預估補償控制、采樣控制、最短時間控制和線性最優控制等。針對石油、化工過程的時變、隨機和狀態難於直接測量等特點，還采用隨機最優控制、自校正控制、自適應控制、狀態觀測和卡爾曼濾波技術等。電子計算機在自動控制中主要完成信息的存儲、處理、邏輯判斷、動態過程分析、決策、控制和事故診斷的功能。例如，在自動信號聯鎖保護系統中，應用信號聯鎖和計算機的上述功能對化工企業的安全生產實行聲光信號指示、屏幕顯示、事故操作指導和聯鎖切斷保護等。
系統仿真 數字仿真技術在化工生產過程自動化中已廣泛應用，例如用於分析研究系統的動態和靜態行為，尋求最優控制方案、優化操作條件，為設計新控制系統提供依據以及培訓操作人員。仿真的質量取決於所建立的數學模型的準確性。但由於石油、化工過程的復雜性，仿真技術的應用受到瞭一定限制。
參考書目
欣斯基著，方崇智譯：《過程控制系統》，化學工業出版社，北京,1982。(F.G.Shinskey, Process-Control Systems, 2nd ed., McGraw-Hill, New York,1979.)