化工仪表中的自动化控制技术探究

发表时间:2021/8/10   来源:《中国电气工程学报》2021年第六卷3期   作者:左建雄
[导读] 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。
        左建雄
        杭州颐氧装备技术有限公司   浙江省杭州市  311100
        摘要: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控制技术具有极高的现实价值。
        关键词:化工仪表;自动化;控制技术
        1导言
        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。
        2化工自动化仪表的特点
        化工自动化仪表是具有较完善功能的自动化技术工具,一般具有数种功能,包括测量、显示、记录或测量、控制、报警等。同时,化工自动化仪表本身是一个系统,也是整个自动化系统中的一个子系统。化工自动化仪表主要具备以下特点:第一,种类繁多。除温度、压力、流量和物位等热工参数外,还有许多与产品质量有关的物性如浓度、酸度、湿度、密度、浊度、热值以及各种混合气体成分等参数;第二,条件特殊。除常温、常压和一般性介质外,还有高温、高压、深冷、剧毒、易燃、易爆、易结焦、易结晶、高黏度及强腐蚀的介质;第三,要求较高。化工参数变化一般较缓慢,但也有不少剧烈、快速的反应过程,要求化工仪表具有快速动态响应性能;第四,功能强大。可以对化工工程的所有环节进行控制,且能够快速实现复杂程度较高的计算。
        3化工仪表中的自动化控制技术措施分析
        3.1故障监控系统
        科学处理自动化生产系统的故障指标,利用智能监控系统对异常数据进行标识、定位,能方便技术人员快速解决生产问题。其中,系统可自行进行描点测试,给予故障点位模拟复盘,再结合模拟运行的模式分析装置故障的负面影响。通过得到故障方案和故障数据后,巩固仪器装置的运行效率,也能在可视化的渗透、控制下消除装置运行隐患。其中,系统可在SIS的服务控制下进行安全评估,结合信号优化、数据处理的过程中发掘故障问题,以便技术人员第一时间进行问题分析及干预,有利于降低生产的隐患问题。值得注意的是,SIS系统能够对历史数据源进行汇总,同时在对比、控制、优化的过程中消除数据隐患,可帮助技术人员快速检索到已有的数据源及参数指标。通过在电子存储技术的支持下对不同时间段装置的生产情况及生产模式进行保留处理,再以图像的形式进行呈现,能够第一时间呈现需求的表单、数据以及图表。此时,技术人员可依据故障的原因、故障点位、故障影响展开系统的监测,设立必要的修正及优化技术,以便提升各工艺的运行质量。
        3.2分散式生产控制
        分散式控制技术在化工仪表中,同样较为常见,该控制方式不但可以保证较好的生产环境,而且还能有效减少生产阶段出现的能源和材料损耗,这也是当前分散式控制,在化工企业日常生产中,应用程度较为先进的一个原因。但是,相应存在的弊端也较为明显,在应用时应当随时对系统运行功能的更新,引起足够的重视。对化工企业而言,在化工仪表中应用分散控制系统,其必要性不容忽视,可以保证控制系统整体的完整性。随着科技水平的逐渐提升,数字化操控系统应运而生,这个系统的应用,可以很大程度上提升化工生产精准度,减少化工生产中成本投入。


        3.3数据记忆控制
        自动化数据存储、记忆过程中,化工仪表可借助数据库收集所得到的温湿度、压力、流量参数等指标,在简约的处理控制中提高装置运行质量。因此,仪表可调取数据库中机组运行的状态要求及运行要求,同时在简单、精准地控制支持下处理关键性数据。在此过程中,仪表需要控制复杂的运行回路时,系统可分析出装置是否处于负荷工作状态。若处于负荷状态下,可能会降低装置的控制效率。因此,技术人员应对收集的数据进行对比存储,在必要的记忆对比中更新现有数据,同时对这些数据进行及时更新,可方便技术人员进行数据提取控制。另外,技术人员也应当及时扩充ROM存储功能,依据化工仪表的运行要求进行在线监测,确保装置的各个生产阶段均能在标准状态中进行。总之,通过进行在线数据分析工作,并对现有的信息进行登记存储,可定期记录出各类监测指标标准值,所以这个过程能够降低传统化工生产的检查、维修、监控方面的压力,也能在提升系统运行质量的同时控制主体项目的投入。
        3.4人机界面控制技术
        出于对运行数据信息可视化的考量,在化工生产仪表自动化控制中引入人机界面控制技术是必然选择。在人机界面的支持下,相关人员获取仪表设备运行信息、故障信息等成为现实,且可以利用人机界面中提供的多种操作功能键,完成对化工生产仪表与设备的控制。为了进一步提升控制的效率效果,应当将原有的一对一管理模式转变为一对多管理模式(单一控制室实施多个仪表装置的控制),结合对CRT、LED先进显示模式的应用,促使化工生产仪表及设备结构的进一步完善。另外,在构建人机界面的过程中,应当尽可能避免复杂操作,提升控制处理的速度。
        3.5计算控制功能
        现代化工仪表能够在计算机终端系统中进行全面计算监测,有利于提高化工生产的综合效率。在此过程中,将传感器所得到的数据进行统筹监控,运用智能化服务端口进行“云数据”统计,有利于全面提高化工作业的质量。其中,自动化管理过程中,系统可在智能化的监控中进行逻辑运算,运用指定的数据指标、计算公式控制监控仪表的运行数据。通过长期、全面的监控出仪表的运行需求,有利于逐渐控制扫描过程的时间。例如系统可在大数据的支持下进行逻辑分析,监测出仪表的工作要求及工作状态,并在反复计算统计的过程中提高仪表数据的准确性。若过程中仪表所呈现的数据存在异常情况时,技术人员可结合相关记忆控制功能快速发掘仪表故障位置,测试装置内的各项基本指标的数据参数,有利于提高生产管理的质量。
        3.6可编程过程控制
        化工生产中可应用PLC系统决策出指定的控制目标及控制思路,在必要的数据统筹、数据分析、数据计算过程中分析出软件、硬件系统的工作情况,这也为逻辑电路的转换、协调及推广应用提供了有效的技术支持,可方便在远程端口中监控仪表的工作状态。从综合的角度来讲,复杂的控制模式能全面体现出仪表的运行状态,也能在电路控制、设计融入的过程中展开自动化监控测试,方便技术人员统计出电路结构的功能性指标。另外,技术人员可在智能系统的服务中得到机组的运行状态,在有效的监控中得到智能化操控模式,有利于提升各传感、检测装置运行的合理性。通过逐步巩固运行装置的稳定性,确保仪表的功能性在指定范围内,有利于在可控的过程中对仪表的功能展开必要的测试,提升生产运行的稳定性。
        结束语
        总之,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]王鹏.化工仪表中的自动化控制技术分析[J].山东化工,2019,48(24):88+91.
        [2]李美玉,聂国亮.化工仪表自动化控制技术研究[J].浙江化工,2019,50(09):21-23+28.
        [3]周进.化工自动化控制及化工仪表的应用研究[J].化工管理,2019(25):98-99.
        [4]顾春勇.化工仪表中的自动化控制策略探讨[J].建材与装饰,2019(18):202-203.
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