化工仪表自动化控制技术分析

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月9期   作者:孙良峰
[导读] 随着国家的发展越来越好
        孙良峰
        身份证号码:37132819861115****
        摘要:随着国家的发展越来越好,我国的经济和产业结构,化工产业占据着重要的地位,这不仅有效地促进了社会经济的进步,而且与人们的生活有着密不可分的联系。现在,随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在化工生产中得到了极大的发展和广泛的应用,极大的促进了我国化工生产水平的提高。自动化仪表作为化工自动化生产中的重要设备,如何对其进行有效的检修和维护,已成为制约化工企业稳定生产活动的重要问题。在这样的情况下,探索化工企业自动化仪表的检测与维护具有重要的意义和积极的意义。
        关键词:化工仪表;自动化控制技术
        引言
        化工自动化技术全面提升了化工生产的效率,原因是自动化操作模式可在现代化工仪表的支持下对各类机械装置、元件的运行状态进行监测,能依据大数据分析出装置的运行状态,全面提高化工企业的生产效率。另外,装置运行中可及时参照、对比标准化的仪器运行数据,在模拟预测的过程中评价出装置运行隐患,进而降低人为操作模式对生产、管理的负面影响。通过监测出化工仪表的操作过程,运用相应控制方式展开技术评价,有利于提高监测控制的有效性。
        1化工仪表的常见类型
        1)压力仪表。包括特种压力表、压力传感器、压力变送器等,主要依托压力变送器向着集散控制系统完成采集数据信息的传递,并在此基础上实现对压力的自动化测量与控制。2)温度仪表。在实际的化工生产中,应用的多数化学反应均需要具备固定的温度条件,此时必须要引入温度仪表,实现对化学反应过程中温度变化情况的监测与控制。3)流量仪表。主要用于化工生产过程中对体积流量、质量流量等流量参数的测量。主要包括节流式、差压式、速度式3种类型。4)物位仪表。主要包括浮力式、雷达式、差压式、直读式4种类型,承担着化工生产过程中液位、固体颗粒和粉粒位,以及液-液、液-固相界面位置的测量任务。
        2造成化工自动化仪表故障的原因分析
        2.1仪表质量存在缺陷
        化工自动化生产对自动化仪表有着较高的应用需求,在应用过程中,经常需要全寿命周期使用,对产品的质量提出了较高的要求,而目前我国化工自动化仪表的生产却没能跟上化工生产的应用需求,产品设计标准较低,质量方面也存在一定的隐患,导致在实际的使用过程中,仪表经常会被污染、腐蚀而损坏,无法确保化工生产过程的安全性。
        2.2仪表安装存在问题
        化工自动化仪表的安装需要遵循安装手册所规定的内容和顺序进行,然而,在自动化仪表的实际安装过程中,不按照规定技术和顺序进行安装的情况经常出现,尽管节约了一定的安装成本,但是,却给仪表的准确性造成了很大的影响,加上在安装完成后并未进行调试,使得化工仪表在后期的使用过程中极易出现不稳定的情况,影响化工生产的安全性。
        2.3人为操作冲突故障
        化工自动化仪表和传统的仪表在内部结构方面有着本质的区别,其在应用过程中,要求使用者具备一定的信息技术基础知识和一定的实际操作经验,这就给自动化仪表的应用提出了一定的技术门槛。实际应用中,大部门技术人员综合技术素养普遍偏低,无法对自动化仪表进行灵活的应用,在实际的操作过程中,容易出现操作失误而导致仪表内部程序冲突,形成不可挽回的故障。


        3化工仪表自动化控制中的关键技术
        3.1分散式控制技术
        在实际的化工生产过程中,所涉及到的控制内容包括半成品材料、成品,其控制条件存在差异,因此使用分散式控制技术更为合适。在分散式控制技术的支持下,化工生产中各个流程的实际情况得到有效监控,实现实时性、真实性生产运行数据信息的提取,为化工生产所有流程的可控提供保障。就当前的情况来看,多数化工生产企业均引入了分散式控制系统(DCS系统)对实际生产过程进行控制。分散式控制系统对计算机功能实现了集成,并将过程控制算法、逻辑控制功能、通信技术融为一体。在实际的运行过程中,分布在化工生产现场不同位置的温度压力流量计、控制阀门等仪表设备,主要依托电缆将所有信号都接入到DCS系统中,即实现集中控制。同时,分散控制系统连接外部仪表阀门等设备的模块又是独立的,如果信号多,又可以分布在不同的控制柜用不同的CPU来控制,即实现分散控制。总体而言,在分散式控制系统中,集中的是信号监控,分散的是风险。在自动化控制技术不断更新发展的背景下,分散式控制技术及其系统的综合化水平进一步提升,为化工生产一体化管理的实现提供支持。随着科技水平的提升,分散控制技术在更多的系统中得到应用,例如安全仪表系统SIS。该系统主要被应用于为人员、装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险,还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险,SIS都可以立即做出正确反应并给出相应的逻辑信号,使生产装置安全联锁或停车,阻止危险的发生和事故的扩散。相比于DCS系统来说,SIS在安全性、可靠性、可用性方面要求更严格,因此SIS与DCS硬件理论上应独立设置。
        3.2现场总线控制系统
        化工生产阶段,现场总控系统具备较强开放性和实操性,在未来控制系统的发展方面,具备主导性作用,发展前景相对广阔。现阶段现场总线智能仪表,在表现上主要呈现分散度良好的特点,这也有效增强了化工仪表的功能性。现场总线控制系统除了具备较好的适应性,控制功能和运行水平同样较强等普通仪表不具备的优势,该控制系统可以起到分散控制的作用,可以在不同仪表中连接总线,这种方式不但降低了电线使用量,还为后续仪器的检修和调试,带来了较大便利性,促进了化工企业经济效益的提升。
        3.3人机界面与操作模式
        新型自动化系统先进程度较高,除了过程变量之外,智能设备可以完成设备诊断、校准信息的任务。新型自动化系统可以向特定设备传输有关命令,执行校准与其他类型的操作,在集成APC第三方应用程序方面也更加便利,用户可以借助任意浏览器,对自动化系统数据进行访问,不用在个人设备或者移动终端上安装软件。
        3.4自动化检测与修复技术
        依托自动化检测系统的应用,能够完成化工生产中所有仪表设备运行过程、运行参数的自动化检测,一旦发现故障信息,能够及时向相关工作人员提供故障数据信息,提示工作人员第一时间展开故障分析处理。随着自动化技术的进一步发展,故障的自动化修复成为现实,明显降低了故障问题对化工生产造成的负面影响,使化工生产的安全性、可靠性大幅提高。可以说,在自动化检测与修复技术的支持下,化工生产仪表与设备的运行可以始终稳定在安全稳定状态下。实践中,系统可以自动完成化工生产过程中故障问题的检测与定位,并在发出警报的同时自动展开故障修复,提升故障问题处理的效率与效果。
        结语
        综上所述,当前化工仪表在化工企业发展中,其重要性不言而喻。我国化工企业应当在保证安全生产的前提条件下,适当摒弃传统控制手段,未来的发展方向,应着力提高化工仪表的自动化程度,彰显自动化控制系统优势,促进化工企业经济效益的提升,全面强化化工企业的市场竞争力。
        参考文献
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        [4]杨军忠,王子扬,金兴龙.解析化工自动化控制的关键技术和仪表控制[J].轻松学电脑,2020(017):1.
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