杨必琛
中国石油化工股份有限公司天津分公司 天津 300270
摘要:最近几年来,随着科学技术有效应用,我国电气工程领域取得了巨大成绩,其中自动化技术已经全面覆盖现代工业的不同角落。现代化工仪表及自动化的过程控制,能大大提高生产效率,也正是因为化工仪表自动化技术的普及,我国化工行业的发展呈现出爆发式增长态势,因此认真研究化工仪表自动化过程控制,并分享研究成果是一项非常有意义的工作。
关键词:化工仪表;化工自动化;过程控制
在化工生产过程中在生产设备上安装自动化装备,从而实现对人为手工操作的取代,达到生产自动化的过程就是化工自动化。
一、必要性
何为化工自动化?我们所说的化工自动化,实际上就是指化工生产过程中,积极实现自动化的生产。在进行自动化生产中,主要依赖于自动化设备而得以实现。因为在通过智能化和自动化设备的安装之后,能够代替人工实施操作,有效地促进化工生产的稳定运行。就当前而言,化工的地位愈来愈高,但是化工生产是在一个相对封闭的空间进行的化工产品的生产,其风险较大,风险性较高,但是生产中又需要保证其生产的环保性,也就有必要加大监督力度,保证化工的安全生产。鉴于此,积极采用现代化工自动化技术,其意义非常深远。对于具体的化工生产实施,主要是在密封设施完好的容器中进行的,在经过高温高压条件下,改变物质原有的特性,容易发生爆炸、自燃、腐蚀等危险,严重影响到人们的生产生活安全。为了有效解决这一问题,必须准确设定各项工艺参数的数值,使其在合理区域内开展工作,自动化仪表的应用,能直观体现数据的变化情况,维持最佳效果。化工生产的各个环节,或多或少的都会受到自动化仪表的影响,它能在短时间内记录控制数据信息,按照编定的程序进行计算,保障设备在正常的条件下实施工作。在日常工作时,经常会出现设备中的数值同实际生产信息发生冲突,通过自动化仪表分析对比后,能第一时间找出问题所在,并予以调整,保障生产的安全性。另外,自动化仪表具有报警作用,能及时处理失误、事故等现象。所以,自动化仪表在化工生产中发挥着重要的作用。
二、现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析
1.现代化工仪表自动化控制过程中的计算功能控制。现代化工仪表及化工自动化控制技术说的就是DCS 系统应用,目前这种技术主要涵盖现场仪表、车间厂房、单元控制与企业管理层。在现代化工仪表工作中,DCS 为企业提供了信息通道,它具有很好的准确性、系统性、全面性与实时性。正是由于它具有这些功能,所以现代化工仪表及化工自动化的过程中特别注重其计算功能的控制。通过实现传统仪表和微型计算机的有效结合,确实能够从根本上促使仪表计算准确度和速度的提高;在现代化工仪表的控制过程中,通过实现仪表自动化,应用微型计算机,可以赋予仪表较强的计算功能。有了计算机的协作配合,可以应用仪表计算大量数据,并保证计算结果的准确性。这样可以充分地体现出化工仪表计算功能上的巨大优势,不仅具备减少工作环节的优势,还具备减少劳动量的优势。
2.现代化工仪表自动化控制过程中的可编程功能控制。做好可编程功能的控制是现代化工仪表自动化控制过程中非常重要的一项,在化工仪表生产中,通过增添计算机软件元素,能够有效地对原本硬件逻辑电路实现积极替换,达到软化硬件的目的。尤其是应用于一些具体的控制电路之中,通过运用复杂的自动化控制软件,能够从根本上简化仪表内部控制结构。通过应用相对高端化的计算机软件,能够实现对仪表的充分改造,改变原有的仪表逻辑电路,从根本上提升仪表性能,促进仪表的高速运行。
3.现代化工仪表自动化控制过程中的记忆功能的控制。做好记忆功能的控制也是现代化工仪表自动化控制过程中必不可少的一部分,对于一般仪表来说只有硬件等设施,只能进行暂时性的数据和信息记忆,完成某一时期的状态记录工作,不能够对复杂和过量的状态进行保存,有新状态后会覆盖旧状态。不过,充分地将微型计算机和自动化仪表进行结合之后,能够有效地增强仪表的储存功能和记忆功能,及时记录各个阶段的状态,有助于工作人员对资料的查阅。
4.现代化工仪表自动化控制过程中的故障监督功能的控制。前面我们提到现代化工仪表及化工自动化控制技术就是DCS系统的应用,而DCS 有着很好的人性化功能,通过提供人工参数、报警、历史描绘与曲线打印等功能,方便进行自动与手动切换。在新时代化工生产中,利用DCS 能检测系统参数,并且将其集中在控制室内部进行监控,以此达到统一调度、报警显示的要求,而这正是体现了现代化工自动化控制中的故障监督功能。在机械运作中,对于仪表来说,记录的数据和信息是比较多的,每一个生产环节中,都包含着重要的信息和数据。而对于以往的仪表来说,主要应用的是硬件设备,无法及时明确生产故障的产生位置。通过实现化工仪表自动化,能够将仪表微机处理系统赋予其中,对机械故障所产生的信息实施分析,进而能够准确地锁定故障的具体位置。这样有效地节省了检修的所用时间,有效地提高了对故障进行排查的效率。另外,实现仪表的自动化之后,能保证仪表监控工作的有效落实,进而提高了化工生产的安全性和高效性。
5.化工自动化的执行功能。传统的化工仪表控制过程中需要人为的对仪表进行操作,由于员工的主观原因以及工艺产品的不同要求会对化工仪表的控制过程造成一定的影响,化工生产中的某些产品及介质具有一定的腐蚀性或危害性,需要在密闭的空间进行检测,在对相关参数进行检测时,可能会由于员工疏忽而造成一定的后果,通过编程对化工仪表的运行进行控制,进而执行相应的工作任务,其执行功能能够降低员工在工作中的危险,在较复杂的过程控制中还可以降低工作人员的劳动力,对化工产品的温度、压力、物位以及流量做出精准的判断,对于不符合要求的工艺做出及时和准确的反应,当化工仪表在工作过程中一旦发生故障,通过化工自动化的执行功能,可对其进行及时的判断,并发出停止不正常仪表运行的命令,提高对工艺产品参数的检测准确性。
三、发展趋势
化工生产中的自动化仪表,最早出现的年代是四十年代,当时仪表的体积庞大,而且精度很低。到了二十世纪六十年代之后,集成电路以及半导体技术不断进步和发展,自动化仪表就朝着体积小,精度高,高效能方向改革和发展,也开始利用计算机对数据进行处理。计算机的不断发展和进步给化工自动化仪表创造了很大的机遇和进步空间,微处理器的出现更是为自动化仪表的广泛应用创造了便利。目前我国许多的大中小型的企业已经根据化工生产的需要和实际情况,应用各类电动仪表、数字仪表、气动仪表、模拟仪表等,并不断进步和创新,形成数模共存、协同发展、电气结合以及取长补短的局面,自动化仪表的发展和控制给现代化建设事业带来了福音,如果缺少现代化的自动设备,现代化化工生产就没有办法进行。
现代自动化仪表设备取代一些功能单一的简单逻辑电路,节省出大量的空间,通过使用计算机进行编程和分析,大大提高了化工生产的效率,并在原有的基础上提高了化工仪表的执行能力,当仪表发生故障时做出准确的判断和正确的反应,使现代化工仪表的运行环境更加安全,同时也为我国的经济带来巨大的效益。
参考文献:
[1]王超. 工业自动化仪表和化工自动化[J]. 四川水泥,2019,01:135.
[2]郭洪伟.现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理,2019,(33):41-45.