化工自动化仪表及控制系统智能化的研究 聂秀军

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年3月9期   作者:聂秀军
[导读] 我国是化工大国,尤其是近几年,随着化工生产装置规模
        摘要:我国是化工大国,尤其是近几年,随着化工生产装置规模逐步大型化、产品系列化,除了生产工艺技术不断革新,也要求装置中测控仪表及控制系统具备更高的先进性、可靠性、智能化,才能保证生产可靠安全、保证产品产量和质量。
        关键词:化工自动化;仪表;控制系统;智能化;研究
        1导言
        化工生产对于我国经济发展具有非常突出的作用。而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。
        2化工仪表及自动化系统的发展
        传统的化工生产仪表数量并不多,使用起来也比较简便,大多是通过工作者的经验,以人为操控的方式来进行。在上世纪40年代的时候,研发出了基地式仪表和继电器控制方式的控制系统。而由于电学、自动化得到了很大幅度的提升,以及全新材料、处理器的出现,到了上世纪80年代以后,PLC、DCS等控制系统获得了普遍的使用。当前国内也正在采用全新的化工装备技术,并且测量控制仪表和DCS控制系统已经在我国获得了很好的推广效果。由于化工生产经常会产生高温、高压的情况,并且化学反应以瞬间反应为主,所以极有可能出现生产意外。而在采用自动化仪表,并采取了相关的控制系统技术以后,则很好的改善了以上的问题。利用检测仪表能够得到工艺物料的操作工况特性参数,然后再采用相关处理器进行逻辑计算,最后在对控制阀门进行变频控制,就能够确保工艺装备里的工艺物理量达到规定的要求。进入到新世纪以后,化工行业达到了综合化、产品精准化的效果。生产装置也得到了进一步的提升,不过如果出现事故那么所导致的后果也会非常的严重。大规模的装置具有非常多的控制点,工艺流程也非常繁琐、控制精度所能够达到的准确度是传统化工设备所无法比拟的。同时,DCS系统在功能、性能等方面也得到了完善,从刚开始只能进行工业控制,升级到了向下扩展到现场的智能化测量仪表、执行机构,从上扩充到了生产信息管理的企业全面解决方案。
        3现代化工仪表的种类
        3.1温度仪表
        化工生产是一项特殊工作,所采用的一部分材料需要较大的环境温度。比如一部分化工产品需要环境温度达到-200摄氏度到-1800摄氏度的范围。在进行化工生产期间要合理的掌控环境温度,这是一项非常重要的工作。经常采用的仪表包括热点偶和热电阻仪表。全新的仪表主要使用的是总线技术,而在融合电子技术以后,就可以获取到温度信号,而温度采集系统可以直接获取到外在环境的温度,并传送到系统里,从而便能够合理的保持好生产期间的环境温度。
        3.2压力仪表
        此仪表的作用在于能够有效的控制压力状态。压力是化工生产期的主要变量,在环境压力受到变动以后,生产工作就可以达到高效率、高准确度的需求。所以在实际生产期间,要采用专用的压力仪表,一般压力要低于300MPa,主要的压力仪表包括压力传感器、特种压力表等,因为化工生产工作较为特殊,所以特种压力表一定要具有抗腐蚀性、防高压的效果。
        3.3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。
        3.4流量仪表
        测量仪表的主要用途是给化工生产所产生的流量进行合理的控制,其中需要控制的流量主要有流量速度测量、流量容积测量。而主要的流量仪表包括电磁测量计、浮子流量计等。


        4现代化工仪表的自动化控制分析
        在当前,现代化工仪表的自动化控制有以下几个方面的功能,化工工作只有做好对这几个方面的控制,才能更好地促进现代化工仪表自动化运作。
        4.1对可编程功能的控制
        在化工仪表生产中,会将一些软件加入到其中,这样能够帮助仪表在运用的时候实现对硬件电路的分析和替换,进而将硬件中的内容展现在软件里。尤其是在一些控制电路中,通过运用复杂的自动化控制软件,可以简化仪表的内部结构,通过应用一些高端的计算机软件,可以完成仪表的内部改造工作,改变其运行机制,从而提升其性能,而且也能够提升其运行速度。此外,对可编程功能的控制不仅可以提高仪表在现代化工生产中的稳定性,而且能最大限度地发挥其作用。
        4.2对计算功能的控制
        在进行现代化工仪表的生产中,除了要保证仪表的工作效率,还要保证仪表运行的稳定性以及准确性,通过实现传统的化工仪表与计算机的有机结合,可以提高现代化工仪表的稳定性,而且计算机系统的加入不仅可以为仪表添加可编程的功能,而且能够很巧妙地应用其计算能力,从而提高其运行的准确性。但是在实际的化工仪表的运行过程中,还需要明确其数据的最值。这样才可以真正应用化工仪表在计算功能上的所要发挥的巨大优势,这一优势不仅可以节省劳动量,而且可以缩短工艺流程,降低生产成本,从而提高化工行业的经济效益,促进其快速稳定地向前发展。
        4.3对记忆功能的控制
        当前普通的仪表的硬件设施,可以完成数据的存储和管理,还可以进行信息记忆,完成某一段时期的状态记录工作,但是这种仪表却无法完成较长时间的存储以及复杂的信息分析,并且容易被覆盖,造成信息的漏洞。而在现代化工仪表中,结合了微型计算机的功能,可以增强仪表的记忆和存储功能,及时地对每个状态的工作进行存储,并且方便工作人员的查询以及调用。
        4.4复杂功能的控制
        针对于传统的仪表来说,自身的控制功能较少,而且比较简单,但是如果将仪表投入到自动化的使用中,就必须丰富其功能,并且能够及时地处理常规仪表无法处理的问题。这样不仅可以增强仪表在工业生产中的作用,还可以最大化地节省化工产业链中所需要的人力物力,节省开支,增加收益。
        4.5故障监督功能的控制
        对于智能仪表的作用,首先记录和存储数据是必须的。在化工生产中所产生的数据量庞大,这对于仪表的运行以及日常的维护便提出了更高的要求。但是,当仪表出现故障时,靠人眼不能及时地发现,并且维修起来较为困难。但是通过现代化工中的仪表实现自动化,可以赋予仪表监督故障的功能,及时地提醒使用者故障位置,明确其信息错漏,不仅节省了排查故障的时间,而且也节约了修理时间,大大提升了化工产业的生产效率。
        5结语
        随着智能化产品普及,智能化测控仪表及控制系统必将为化工生产提高安全性、提升品质、降低事故或损失提供支持。也需要化工生产企业与时俱进,共同推动我国自动化领域整体控制水平的进一步提高。
        参考文献
        [1]徐进.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].化工管理,2018(35):128-129.
        [2]廖科垒.现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析[J].科技经济导刊,2018,26(21):115.
        [3]莫佳俊.现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析[J].现代工业经济和信息化,2018,8(03):87-88.
        [4]俞清华.基于现代化工仪表及化工自动化的过程[J].化工管理,2016(17):27.
       
       
       
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: