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摘要:随着近年来技术的快速进步,化工行业也得到了一定的发展。但由于化工产品与各行各业息息相关,对产品的质量有着较高要求,同时,对的生产需求量也持续增加,所以,应当有效提高化工企业生产作业的自动化程度,提高化工行业生产的标准,实现生产的高质量发展。化工仪表质量对于化工生产效率和质量具有非常重要的作用,提高化工企业仪表自动化控制技术水平和仪表的精度,推动化工行业自动化生产的高质量发展,实现化工企业的可持续发展。
关键词:仪表自动化;化工生产;应用
引言
化工仪表是对化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具,能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化,并控制其中的主要参数,保持给定的数值或规律,从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。随着自动控制技术的更新发展,化工仪表控制逐步向着自动化的方向发展,促使化工仪表的工作效率与质量提升。因此,探究化工仪表自动化技术具有极高的现实价值。
1仪表自动化功能
1.1智能监控
电气自动控制系统可以提供生产和生活环境监控,完成环境信息的收集。传感器类型主要分为灰尘、温度、烟雾等类型,通过红外收发器模块对于发射,这种类型的收发器系统信号源通常由红外线发光二极管组成,后续的设备使用感光性三极管。工作以后红外线辐射管连续辐射红外线,由红外线接收管接收后,将得到的信号输出到单片机。红外线传输管被警告线遮挡时,红外线接收管不会向单片机输出信号。单片机中断,向对应基站发送报警信号,可以无人监控环境,实现智能控制。
1.2自动控制和保护功能
高压和大电流开关装置体积庞大,其主要功能是开关控制系统,运行中设备发生故障时,为了控制电源系统,需要安装一套自动运行设备。自动化设备项目是一个包含广泛、高质量要求的综合性项目。使用世界领先的计算机自动化技术、信息信号处理技术、电子通信技术,集成测量仪器、信号系统、继电保护、自动设备等一系列仪表的功能,实现主动监测、自动测量、自动控制、微机保护。
1.3测量功能
机器指示灯或显示音的信号只能表示机器当前的动作状态,通过相关机器和仪表测量线路参数、电压、电流和频率三个分量。在操作部件和仪表等设备中,手动操作逐渐取代了计算机控制系统,也奠定了微机自动控制的良好基础。
2仪表自动化在化工生产中的应用
2.1人机界面技术
在国内石化市场内,当前需求远大于生产,人们对产品的质量要求也不断提高,对于化工成品及其半成品的分离要求更加精确。新型分散控制系统逐渐发展成熟,人机界面处理系统与其共同发展,新型的分散控制系统满足市场需求,人机界面处理系统主要是处理现场总线收集到的数据,并根据相应的编程系统的编写指令进行相应的数据反映,进行仪表设备的良好人机互动,远程操控化工仪表,进一步提高自动化监控和控制仪表的灵活性,有效减少了人力资源的投入。国内许多大规模的石化企业在其分站中都逐渐开始增加人机界面的服务项目的数量,并优化升级了仪表系统的管理,形成了化工企业生产运营的监督新格局。人机界面系统的出现有利于操作人员可以及时对仪表设备进行操控,如现场总线的温度信号过高时,操作人员可以通过人机界面编写的相关程序接收和控制温度信号,及时将温度过高的信号发给现场工人,或通过自动化系统启动降温设备,在第一时间有效降低仪表设备的温度。
2.2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。
2.3PID先进控制技术
在国内科技水平持续提高的背景下,在化工领域不断涌现出各种高新技术,特别是在化工仪表控制系统中的PID控制技术,此技术中的P、I、D分别代指比例把控、积分作用和微分输出,比例把控是最重要的部分,在整个系统中占据着主导地位,能够准确判断出仪表设备与生产系统中存在的偏差,同时还可以对其偏差实行有效调整修正,进而提高仪表的模糊辨识水平,减轻误差给石化生产作业所带来的干扰。PID自动控制作用和比例函数存在正相关的关系,其控制效果直接取决于比例系数,化工的相关设备和仪表会随着积分作用的引入产生同步系统波动,从而减缓其相应速度,不过,将其余差进行消除,这对于提升仪表操控准确度而言,具有较佳的辅助效果。微分输出调节补偿比例控制主要是基于对时间的调控、缓和系统波动、超调抑制等措施,来促进整个石化生产系统的稳定运作。PID控制系统能够对石化生产制造期间的每处流程都进行动态化测量与监管,同时还能够提高仪表的识别水平。随着PID技术与DCS技术的诞生并应用,使得系统的控制效果获得了大幅强化,保证了PID系统的独立性,进而达成生产多变量和与监测流量化的目的。PID先进控制技术为有效提高仪表的精确度和生产的具体效率,通过串级控制措施帮助化工的操作人员加强对设备及其关联性的识别能力。
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:
[1]王强.石油化工企业自动化仪表控制技术与故障预防[J].化工管理,2020(24):123-124.
[2]王焕骁.石油化工仪表中的自动化控制技术[J].化学工程与装备,2020(03):195+203.
[3]徐林.石油化工仪表中的自动化控制技术分析[J].化工管理,2020(06):157-158.
[4]詹雨.石油化工仪表中的自动化控制技术探析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(17):218-219.
[5]纪红霞,张永辉.石油化工仪表自动化控制技术探析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(15):248-249.