李晓华
广东寰球广业工程有限公司,广东广州,510655
摘要:随着近年来自动化技术的快速进步,石油化工行业得到了一定的发展。由于石油化工产品与各行业息息相关,下游行业对石油化工产品的质量要求不断提高、生产需求量持续增加,如何有效提高石油化工企业生产作业的自动化程度,提高石油化工行业生产的标准,从而实现石油化工产品的高质量发展成为行业面临的重大问题。其中,推进仪表及控制系统的智能化能够有效提高企业生产过程控制的精度和技术水平,对于石油化工企业生产效率和产品质量的改进具有非常重要的作用,并能够帮助石油化工企业提高市场竞争力,最终实现可持续发展。基于此,本篇文章对化工仪表及控制系统的智能化发展及应用进行研究,以供参考。
关键词:化工自动化;仪表;控制系统;智能化
引言
石油化工企业的生产过程通常具有易燃性、爆炸性、有毒性、高温和高压等典型特征,所以组织安全生产的难度较大。化工行业作为一个高风险行业,自动控制系统在生产中的作用至关重要。伴随着科学和技术的飞跃发展,自动控制系统的应用无论在研发层面还是应用层面均愈发广泛,在化工行业的安全生产框架内,需要持续性地探索和研究自动控制系统,推动其发挥更大的作用,这对于从业人员来说是需要不断关注的问题。
1石油化工自动化的需求分析
1.1实现石油化工仪表的信息化、智能化
实现石油化工企业自动化控制的关键要点是实现仪表及控制系统的信息化、智能化,有关企业宜高度重视仪表及控制系统对实现自动化功能和智能控制方面的研发和应用。在石油化工企业的生产过程中,为了提升石油化工仪表控制系统的综合效果,一般以提高功能性和实用性为原则,借助传感器数据采集和后台系统信息整合,通过数据统计、对比分析、信息预测和人机界面优化,来提高石油化工仪表的操控效率。在石油化工仪表及控制系统的研发过程中,需要重视仪表的设计环节,对其内部结构和功能设计进行充分优化,提升结构的稳定性并加入先进可靠的集成芯片以提升其自动化控制水平,同时还需要重视相关软件系统的数据收集、数据交换等环节工作的处理,并处理好现场的数据巡检任务,对已收集获得的数据进行有效存储、分析,通过相应的控制软件进行处理。此外,实时数据库在企业仪表自动化控制中发挥着较为关键的作用,应当充分开发实时控制系统、数据采集系统、计算机综合集成制造系统等先进的支撑软件。在基本过程控制系统和生产管理控制系统之间进行数据的交换以实现数据的提取、分析和共享,为企业的智能制造和生产提供技术支持。
1.2改善生产的工作环境
传统的操作方式,操作人员极易受到危险的工作环境的影响,虽然在生产过程中配备一些防护工具,然而风险以及安全隐患依旧存在且不容忽视。自动控制系统在化工安全生产中的应用,可有效减少人工操作,同时也方便相关工作人员进行24h监控生产区域。一旦工作区域发现了危险情况,一体化声光警报器将会启动,提醒相关操作人员及时撤离危险区域。
1.3降低安全事故的危害程度
在化工行业生产过程中应用自动控制系统,可以在很大程度上显著提升生产过程中的安全性,如果某些重要的工艺参数超标,报警、联锁将会更加及时,制止事故扩散的效果将会更加显著。
2自动化仪表现阶段的使用情况
自动化仪表在石油工业中的应用是广泛的,它的应用使得工作由人的生产推进到自动化生产阶段,大大减少了人员的数量,减少了费用支出,同时还提高了生产效率,极大地优化了石油化工企业作业人员和设备等资源的配置。
此外,工作过程相关的所有数据都可以自动记录和分类,员工可以在控制室内查看所有图像和数据,通过自动化仪表及控制系统可以进行不同系统间数据信号的传送。如果系统检测到工作流程中存在异常,其可以立即采取相应的保护措施,以防止事故的发生,并可以依据系统中的原有配置自动进行工作调节。同时,员工可以通过查看监测反馈的信息清楚地知道厂区的管道中是否有泄漏,工艺反应过程是否正常,如果有故障,则可以确定出确切的发生点,从而保证人员的人身安全。目前,应用于石油化工企业的的自动化仪表及控制系统一般由DCS实现,它可以整合网络数据信息,对过程变量进行持续监视和自动调节控制,其运行速度相对较快,技术手段也较为成熟,具有安全保障。
3化工仪表及控制系统的智能化
3.1程序化控制技术
通过在化工仪表中引入计算机技术,自动化控制的性能、速度、精准程度均有所提升,结合计算机编程控制模式的应用,使化工仪表自动化控制的灵活性、效率效果大幅提高。实践中,依托程序化控制技术,可以实现的性能包括:推动化工仪表与生产设备控制向着智能化的方向发展;将机械与电子部件替换为软件程序,使化工仪表发生故障问题的概率明显下降,也一定程度减轻了故障排除与检修的难度;提升化工仪表的使用年限。
3.2在线自动监测技术
化工仪表种类相对较多,但其核心功能是实现生产过程参数的监测与控制。随着传感器的发展和自动控制技术的应用,化工企业生产过程得到了更多技术支持,促使化工生产中的实时性在线检测成为现实,达到降低人工成本的效果。在化工生产过程中,涉及到的环节相对较多,而出于对生产质量的考量,针对所有环节进行质量监测极为必要。从这一角度来看,化工生产过程监测的难度与工作量大幅提升,此时,引入在线自动监测系统为必然选择。通过应用在线自动监测系统,相关工作人员可以实现对化工仪表、设备设施运行情况进行实时性掌握,为化工生产管理、产品优化调整提供数据参考,提升了化工生产风险的控制水平,达到维护化工生产安全性、可靠性的效果。在该系统中,融合了微电子技术、信息采集技术与计算机技术,旨在实现对化工生产过程各点位的运行参数实时监测,结合对关键参数(包括温度、压力、流量、液位等)的控制,强化对化工生产安全和质量的保障。其中,仪表监控系统主要由现场操作室监控站、控制中心综合监控站、控制系统计算机(服务器)、计算机网络与系统软件几个部分组成。实践中,该系统主要依托基本过程控制系统完成数据采集与显示,最终将相应数据信息传递至服务器内,实现分析与存储,为后续操作提供参考。对于控制中心的监控站来说,其主要实现参数信息的综合显示,可以使用LCD液晶电视或者LED数码表格显示屏完成制作。综合监控站应配有声光报警装置,当某一路或多路参数值出现异常时立即发出声光报警,并且报警参数值将变色闪烁显示,警示操作员及时处理,从而保证对化工过程的实时监控和及时应对。
结束语
综上所述,自动化仪表及控制系统的应用确实在提高石油化工企业生产过程的稳定性和智能化管理方面发挥了重要作用,并提高了工作效率,同时,在一定程度上给企业的智能化改造带来了新理念。只有不断地应用新技术、新设备,才能不断提高企业的生产效率和核心竞争力,企业的发展才能与时俱进。当前,自动化仪表已经成为数字化工厂及石油化工企业生产中必不可少的部分,为了解决仪表使用中依然存在的技术难题,工作人员必须不断地提升自身的技术水平和创新能力,才能真正促进石油化工行业的快速发展,同时为自身企业的发展奠定坚实的基础。
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