化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

发表时间:2021/4/22   来源:《科学与技术》2021年3期   作者:梁忠元
[导读] 在我国化工行业不断发展的过程中,化工自动化技术也得到了广
        梁忠元
        钦州天恒石化有限公司  广西钦州  535000
        摘要:在我国化工行业不断发展的过程中,化工自动化技术也得到了广泛应用,化工自动化仪表及其控制系统作为化工生产自动化体系中的重要装置,其运行效果与智能化程度影响着化工自动化控制的效果。分析了化工仪表及其自动化系统的发展情况,而后就化工仪表的种类及自动化控制功能进行了探讨,进而就自动化仪表智能化发展趋势进行了展望。
        关键词:化工自动化仪表;控制系统;智能化
        引言
        自动化仪表在未来会积极融合当前先进的人工智能技术,提升仪表运行的智能化水平,为化工企业生产向着智能化控制方向发展提供基础条件。
        一、化工仪表及其自动化系统的发展历程
        在过去的化工生产中,传统化工生产仪表的数量相对较少,且运行结构也相对简单,操作也比较简便,它们的运行操作也通常由生产技术人员来执行。从20 世纪中叶开始,科技迅猛发展,自动化控制技术发生了质的飞跃,在电学与自动化技术有效融合的技术背景下,自动化控制仪表应运而生,在我国当前的化工生产中测量控制仪表以及相应的自动化控制系统已经得到了非常广泛的应用。
        二、现代化工仪表的智能化功能
        在现代化工仪表对比于传统上进行了提高改良,让自动化功能加入其中,能够让智能化水平得到提高,同时减少了因为人为因素对化工生产造成的影响,对提高生产效率起到了积极作用,在目前的实际情况中可以得出,现代化工仪表的自动化功能主要是编程功能、计算功能、记忆功能以及故障监督功能。
        三、智能化技术在现代化工自动化仪表的应用
        3.1 可编程功能的应用
        因为化工生产的环境一般比较恶劣,所以需要将工作人员的接触尽可能减少,当可编程功能加入到现代化工仪表当中之后,可以使其自动化程度得到进一步的提升,各项数据也可以直接反馈到电脑中,这样能够让生产的安全性得到极大的提高,保障了仪表监测的精确度。将可编程功能的加入到现代化工仪表当中还能够让生产的效率得到提升,企业可以按照实际生产需求提前将逻辑关系输入到化工仪表当中,这样可以在各种情况发生变化时,化工仪表能够进行自主判断,从而发出控制信号。利用这项措施将化工生产过程中需要的人工需求进行减少,降低了人为因素对化工生产影响的同时,最大程度的将生产控制过程进行优化,提升企业的经济效益。
        3.2 计算机功能的应用
        计算机功能是使计算机技术与现代化工仪表进行密切结合,利用计算机强大的运算能力将化工仪表反馈的数据精度以及速度进行提升。传统的化工仪表当中数值显示的方式比较单一,需要人们对数值进行计算以及判断,不仅时间被延长,还得不到高效的生产效率,并且在此当中还存在着不少的安全隐患。

将计算功能加入到现代化工仪表当中,能够对这些问题进行完美解决,将各项数值进行实时反馈,还可以将所需数据直接呈现出来。计算机功能的加入让检测的准确度得到了极大程度的提升,对于让生产控制得到进一步优化起到了积极的影响。
        3.3 记忆功能的控制
        为了增强化工仪表的功能性,加入了记忆功能,这样在收集数据的同时进行记录,就可以将生产的关键数据进行保存,为后期工作提供了参考依据。并且现阶段的化工仪表的记忆功能方面还融入了大容量的计算机,能够收集到大量的原始数据,让工作人员能够更加方便地了解到整个生产过程。仪表的记忆功能对于现代化的化工生产来说特别重要,因为有许多的生产环境是人工不能进入的,所以就需要仪表的记忆功能来对各类参数的变化进行了解,随后在采取相应的措施进行控制。
        四、未来化工自动化测控仪表发展智能化的趋势
        数字化测量以及智能化数据分析处理、控制能力可靠性评估是当前各领域实现精准自动化控制及计量工作的基础,而科学的传感器是实现数字化测量的前提,因此数字化传感器是当前业界关注的重点。DSP 数字处理电路以及信息微处理器技术都在不断发展,为化工检测仪表当中的传感器优化以及智能传感器的研发提供了助力。
        智能传感器是一种能够实现精确测量、测量效果稳定且搭载了高性能微控制器技术的先进智能传感器。它利用数字化技术将传统传感器转化为具有抗干扰能力以及响应时间短的,并且可以实现数据有效性分析功能的智能化传感器,这种传感器的运行优势是不容小觑的。在化工生产中智能传感器的优势也是非常明显的,因为传统传感器是不能对某种化工产品的质量全指标进行快速测量的,但是搭载了多种信息化技术、集成了智能诊断与自我学习功能模块的智能化传感器则可以以非常快的速度直接进行化工产品质量参数的测量,并对一些具有函数关系的数据进行综合分析,而后结合自身具有的神经网络技术构建数学分析模型,从而对化工产品质量进行分析与定性。当前自动化技术领域已经与智能化技术进行了融合,智能化传感器也已经集成了数字电极以及智能称重等高新技术模块,传感器功能十分强大。而自动化控制系统中的执行器则是根据所接收的逻辑控制器下达的控制指令进行被控对象控制响应,比如对被控介质流量进行调节,进而将被控变量调整到符合化工生产需求的范围内,因此执行器就是自动化系统当中非常重要的结构。化工生产过程中用到的执行器主要有控制阀门、变频器等,目前行业已使用的智能型执行器有智能型控制阀。智能型控制阀采用总线和微处理器技术,配合精密机械结构,能够在控制阀内实现流量特性修改、阀门正反作用修改、调整PID 算法、非线性补偿、运行状态监测、阀门故障诊断、故障安全位置锁定等一系列功能。采用离散式微处理器运算控制,分担了需DCS 提供的控制运算,并可与DCS 分享运行数据,具有更高的灵活性、可靠性。智能型测控仪表具备数字和模拟两种输出组网方式,其故障诊断预警和智能维护功能的实现,为工厂节省了运行成本、减少了检修维护时间,确保了生产安全高效。
        五、结束语
        总之,在我国化工行业迅猛发展的今天,自动化控制技术得到了广泛应用,自动化仪表作为自动化体系中的重要装置,在未来与智能化技术融合的趋势非常明显,智能化传感器以及自诊断功能模块等的应用可以为自动化仪表精确性与运行可靠性优化提供更大助力。
        参考文献:
[1]闫志富.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].化工设计通讯,2020,46(05):120-121.
[2]张佳伟.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].数码世界,2020(05):272.
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