化工自动化仪表及控制系统智能化的研究 冯超

发表时间:2020/5/18   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:冯超 田涛诚
[导读] 摘要:现代化工企业的生产中,化工仪表是生产的基础保障。
        江苏斯尔邦石化有限公司
        摘要:现代化工企业的生产中,化工仪表是生产的基础保障。为此,必须要充分了解自动化控制和化工仪表使用中的问题,并且采用合理的技术优化,提升化工生产的可靠性。基于此,以下对化工自动化仪表及控制系统智能化进行了探讨,以供参考。
        关键词:化工生产;现代化工仪表;自动化控制
        引言
        近年来,随着我国工业化进程的持续推进,化工仪表自动化控制也得到了十分普遍的运用。从运用优势上说,化工仪表自动化控制的实现不仅能够有效地提升自动化生产效率,还能够大程度节省人力、物力资源,对于促进化工企业稳步发展具有重要的价值。同时,由于化工生产自动化水平的不断提升,强化化工仪表的自动化管理则是促使化工仪表自动控制与管理水平显著提升的关键所在。
        1化工自动化控制系统的基本概念
        在化工生产过程中,每个环节的具体生产工艺都受到外界环境和原材料性质的直接影响,需要不断进行改变。例如,精馏塔内的压力若发生变化,则温度也必须进行相应调节,否则产品质量就会受到很大的影响;一些化学反应对温度的要求很高,一旦温度接近临界值,就必须采用技术手段使其回到反应温度,否则后续生产环节将无法正常进行,严重情况下甚至会引发安全事故。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,就可以有效减轻人工操作负担。自动化控制系统根据设定值的不同,可以分为定值控制、随动控制和程序控制三种不同类型。其中,定值控制是指反应参数(如温度、流量、水位、电压等)要求保持恒定,仪表一旦检测到参数异常,立刻通过负反馈控制系统进行调节,使参数回归设定值。随动控制则是由中央控制系统实时输出参数变量,仪表检测到指示值与测量值发生偏差,立刻通过负反馈控制系统进行调节,让实际参数与指示值保持同步。程序控制系统中的参数也是一个变量,但其变化存在一定的规律,可由系统中的控制程序进行自动调节。
        2现代化工仪表的类别划分
        2.1压力化工仪表
        在化工产品生产作业的过程中,压力因素是关键的指标以及因素,通过监测可以发现,环境压力参数对化工产品的影响,能够直接决定化工产品的生产效率。通过对化工生产的一系列的压力条件进行检测,能够借助压力表准确对环境压力的程度以及来源予以记录,以此来减轻压力给化工品带来的影响。典型的压力表主要包含了压力传感器、特殊压力表以及压力变送器等。一般情况下,这些压力计有抗压性能。
        2.2物力测量仪表
        此仪表主要是对化工生产原料的使用情况进行准确的控制,通常直读式仪表、浮力式仪表、波雷达仪表以及磁致伸缩仪表等是物力测量仪表的主要构成部分,在这些种类的仪表当中,波雷达仪表以及磁致伸缩仪表能够满足对于测量准确度的要求,可以准确的掌控好物料的用量,从而便可以保证化工生产的安全性和所生产的产品效果达到理想的要求。
        2.3温度化工仪表
        实施化工生产作业的过程中,化工物质的特点处于不断变化的状态,环境的稳定性以及温度会对化工物质的运用产生影响。使用特殊的化工材料,需要将其放在极低或者极高的温度下。在运用化工材料的过程中,需要对温度进行精确把控。常见的温度化工仪表有热电阻、热电偶以及温度采集系统等。通过对数据进行采集和测量,能够控制环境稳定性以及环境温度。
        3化工仪表的自动化控制技术
        3.1记忆功能
        过去的化工仪表通常都是利用逻辑电路以及时序电路来给仪表的运行状况做好相关记录,不过此项记忆功能具有明显的缺点,那就是在进行记录的时候,下段运行状况的记录会被上段的记录覆盖,而且并不具备可追溯功能。

在化工仪表完成了自动化和信息化之间的转化以后,仪表里还包括了小型电脑设备,利用其里面所具有的随机记忆存储装备就能够精准的记录仪表的运行状况,从而能够避免发生记录丢失。同时,在化工仪表里还增设了运算功能,这样一来就可以做出更为繁琐的运算,例如极值运算、给定极限检测等,从而就能够获取非常精准的运算结果。
        3.2可编程逻辑控制技术
        自动化的使用中,很多现代化工仪表在控制过程中都加入了可编程逻辑控制系统,通过数字输出和模拟输出来对生产过程进行灵活控制,利用这些可编程的操作控制器,化工生产得到了的大幅优化,减少了外界干扰对化工仪表的作用,保证了仪表的通用性和可靠性。与传统的控制系统相比,使用可编程逻辑控制器并不需要复杂的流程,只需要对用户程序进行修改,就可以保证工作效率。在实现通信、组态、调试等方面,利用可编程逻辑控制技术也让工作得到了简化。当前常见的逻辑控制器使用网络拓扑技术实现对信息设备的自动化管理,比如常见的压缩机、自动化系统等都通过可编程逻辑控制器和集散控制系统实现了对化工生产自动化的整合,提升了化工企业的自动化水平和生产效率。
        3.3程序化控制技术
        程序化控制技术主要指在自动化仪表控制中引进了相应的计算机编程控制技术,以严谨的编程技术来加持仪表自动化控制的效率与灵活特性。从程序化控制技术的应用效果来看,首先,程序化控制技术为仪表自动化控制提供了严谨的程序化管控方式,这对于促进生产控制智能化可起到重要作用;其次,程序化控制技术的应用使得应用软件程序替代了传统的机械电子零部件,此时仪表工作的故障几率得以显著降低,且工作过程中的故障排除效率显著提升;最后,程序化控制自动化仪表,其使用寿命也得以明显延长。
        3.4数据处理功能
        在进行化工生产期间,不但要精准的记录生产期间所形成的参数,同时也要进行准确的运算,化工仪器要做线性化处理,比如自动检测和校正、工程值转换等,外在因素能够给化工仪表的运行造成很大的影响,利用电脑技术、软件控制和数据处理功能,能够对化工生产进行详细的记录,这样就会提升化工生产的效果,如果记录存在问题,则要马上掌握出现问题的原因,然后制定合适的解决措施。
        3.5人机界面控制技术
        人机界面控制技术为化工企业的生产管理工作实现了人机界面控制,在管控上得以优化之后,生产管理工作效率无疑会大程度提升。但是,就当前而言,大部分的化工仪表控制室中采用的依旧为常规的一对一管理模式,在这一模式下,人机界面控制工作效率、处理速度等都不容乐观,故而针对此现象笔者提倡化工企业可以控制室分散对应多项装置,如以LDC与CRT显示模式为辅助,以此来缩减复杂的操作流程,为管理控制提供良好的优化基础。
        结束语
        在进行化工生产期间,具有自动化功能的仪表对于化工生产质量的提升会起到明显的效果,其能够精准的对化工生产进行设计,同时还能够对数据进行有效的记忆、处理和监管,从而得以提升化工生产的水平。因此在今后的工作中,相关工作人员一定要积极努力,进行更加深入的研发,以此让化工自动化仪表能够达到更为理想的控制效果。
        参考文献:
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