化工自動化控制范文
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篇1
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.057
自動化控制技術在推動我國石油化工行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,充分發(fā)揮自動化控制技術的作用,是石油化工行業(yè)發(fā)展的必然要求和發(fā)展趨勢。加強自動化控制,不僅有利于提高我國石油化工企業(yè)的經營管理能力與技術水平,提高企業(yè)的生產效率,而且有助于降低石油化工企業(yè)的生產成本,為石油化工行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好條件。
1 石油化工自動化控制的主要方面
1.1 實時儀表監(jiān)控
實時儀表監(jiān)控,是石油化工生產中自動化控制最為基礎性的一個環(huán)節(jié)。缺少了實時儀表監(jiān)控,其他的自動化控制都無從談起。開展實時儀表監(jiān)控,就要在相關系統(tǒng)軟件的基礎上,實時掌握儀表上所顯示的生產工藝參數(shù),幫助生產人員和技術人員及時了解最新的生產情況,幫助其更好的進行生產判斷。
1.2 自動化檢測與修復
自動化檢測與修復是確保時候化工生產準確、安全、可靠的一個關鍵環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代信息技術飛速發(fā)展的背景下,自動化檢測與修復已經不單單是對石油化工生產過程中的問題進行檢測,發(fā)現(xiàn)故障位置,而且能夠實現(xiàn)自動化的處置和修復,有效的減少了發(fā)現(xiàn)故障和排除故障的時間,極大的提高了工程人員對日常設備的維護效率。
1.3 監(jiān)測模型分析
監(jiān)控模型分析是石油化工生產中自動化控制中的一個重要的環(huán)節(jié)。利用監(jiān)控模型分析,能夠在整體上預先掌控石油化工的生產情況,了解可能發(fā)生的問題和已經發(fā)生的問題,對于隱患及r加以解決,降低生產的安全風險,進而保障石油化工生產的安全性。
2 石油化工自動化控制中儀表控制的重要意義
近年來,我國經濟高速發(fā)展,人們對于石油化工產品的需求也是日益增加,導致了石油化工市場出現(xiàn)了供不應求的局面,這就推動了石油化工產品生產的發(fā)展。而在石油化工生產中,儀表控制可以說是最為重要的環(huán)節(jié),它是石油化工自動化控制的基礎。目前,在石油化工生產中,儀表控制具備了更多的特點,如網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化等,利用這些先進的信息技術,為石油化工自動化控制提供了基礎的存儲、分析和預測能力。
雖然石油生產效率在計算機技術、網(wǎng)絡技術及數(shù)據(jù)信息技術的基礎上有所提高,但在石油生產過程中仍然會有大量的有毒、易燃易爆等有害物質排出,所以石油生產過程中要對有害物質的排放進行嚴重控制,這要求相關技術人員要利用石油化工自動化控制儀表,嚴格控制石油生產技術參數(shù),以此提高石油化工生產的安全性和可靠性。與此同時,相關生產部門要對石油化工生產進行信息化管理,以此提高石油化工行業(yè)的生產效率,降低石油化工生產人員的勞動強度,最終實現(xiàn)產品質量和經濟效益的提高。因此,可以看出石油化工自動化控制中儀表控制的重要意義。
3 石油化工自動化控制中儀表控制的策略
3.1 科學的設計石油化工自動化儀表的測量
計算機的快速測量,不但有利于儀表設備空間及體積的降低,還有利于儀表設備運行功能及控制技術的改善,實現(xiàn)石油化工自動化儀表控制精確度的提高,具體測量方法,一是要在對石油化工相關自動化儀表進行設置時,應用計算機編程技術,使得儀表能夠更好的實現(xiàn)同各類軟件系統(tǒng)的結合,提升軟件對儀表電路、芯片的控制水平。二是要在計算機編程的基礎上,應用存儲控制程序來控制相關的自動化儀表,從而對儀表的綜合電路進行控制。三是要充分發(fā)揮隨機存儲器的作用,來對儀表測量數(shù)據(jù)進行記憶和基本的計算,為后期的數(shù)據(jù)處理和相關的工作程序打好基礎。
3.2 強化石油化工自動化儀表的數(shù)據(jù)收集與分析
要強化石油化工自動化儀表相關數(shù)據(jù)的有效收集及處理,一是要應用信息技術,強化計算機對自動控制儀表中心的信息化控制。二是要在實現(xiàn)信息化控制的基礎上,把數(shù)據(jù)收集相關的軟件系統(tǒng)內嵌在實施控制的計算機上,利用快速的、重復的測量,來提高儀表數(shù)據(jù)的準確性。三是要在確保數(shù)據(jù)收集準確的基礎上,利用計算機上相關數(shù)據(jù)分析然間來對收集到的數(shù)據(jù)進行分析處理,計算出相關的數(shù)據(jù)分析結果,通過反饋更好的服務于石油化工的生產。
3.3 建立石油化工自動化儀表的誤差糾正體系
要建立石油化工自動化儀表的誤差糾正體系,第一要利用計算機系統(tǒng)收集、處理和分析化工生產優(yōu)勢數(shù)據(jù)、生產資料及工藝參數(shù),并建立相應的數(shù)據(jù)模型。第二要在化工生產優(yōu)勢數(shù)據(jù)、生產資料及工藝參數(shù)被處理和分析的基礎上,利用儀表或計算機數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的微處理器及數(shù)據(jù)模型,排除測量值誤差,提高石油化工主動化儀表的控精密度,實現(xiàn)對石油化工生產全過程的有效控制。
4 結語
自動化控制在石油化工產業(yè)中有著十分重要的地位。它能夠通過實時儀表監(jiān)控、自動化檢測與修復和監(jiān)測模型分析等手段,在實現(xiàn)更高的生產效率的同時,提升生產過程中的安全性與可靠性。而儀表控制可以說是石油化工生產自動化控制的基礎,因此必須采取科學的儀表控制策略來更好的為自動化控制服務,如科學設計自動化儀表的測量、完善儀表的數(shù)據(jù)收集與分析、建立誤差糾正體系等,這些都是能夠有效提升儀表控制水平的策略。這樣就可以更好的推進石油化工自動化控制,為我國經濟發(fā)展提供助力。
參考文獻:
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篇2
其實自動化指的是在化工產品的生產過程中,對它的生產過程進行全自動化控制達到保證化工生產的有序化這個目的。自動化控制系統(tǒng)通過它控制功能對在生產過程中的壓力、溫度、濕度等方面進行控制,現(xiàn)在自動化控制系統(tǒng)已經成了工業(yè)生產的控制手段之一,自動化控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)人工控制系統(tǒng)從工作原理或者工作的效果來說都有非常的區(qū)別,用自動化控制系統(tǒng)工作人員有必須熟練的操作技巧,一定要制定合理的自動化控制方案。我們平常的生活用品離不開化工產品,但是化工產品的生產過程很危險,每個生產過程都容易出現(xiàn)安全問題,如果操作失誤,就容易造成難以控制的安全事故,所以在化工生產過程中引進自動化控制系統(tǒng),能夠減少安全事故的發(fā)生,保護整個生產過程。
2傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)的區(qū)別
傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)的的區(qū)別主要有兩點,第一點是自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展和生產與信息回饋有關,傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)把預料中的控制信息送回了控制器最后與信息數(shù)據(jù)作比較才能決定是否改變處理方案,這個過程我們把它稱作反饋,提高加強控制質量反饋這個過程是重點,它可以改變信息的規(guī)律、大小、形式,進一步影響對生產質量的控制。第二點就是在生產化工產品的過程中要達到一個穩(wěn)定狀態(tài),一旦有干擾情況出現(xiàn)后它的控制變量就會發(fā)生改變,利用自動化控制系統(tǒng)可以把偏離的控制變量拉回到穩(wěn)定狀態(tài),這是傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)做不到的。
3化工安全生產過程中的自動化控制系統(tǒng)的應用
目前來說,自動化控制系統(tǒng)主要運用在生產過程中的過程監(jiān)控和故障診斷當中,能夠解決化工生產過程中的安全問題和可靠問題,在化工產品生產的時候,通過提高安全問題和可靠問題就能夠及時的發(fā)現(xiàn)并處理的故障,這樣就提高了維護設備,提高預測事故發(fā)生的概率。接下來我們探討一下化工安全生產過程中的自動化控制系統(tǒng)。
3.1化工安全生產過程中的監(jiān)控和故障診斷
化工安全生產過程中的監(jiān)控和故障診斷是整個過程的遠程監(jiān)控手段的一種,通過監(jiān)控過程中的模型并且進行分析,可以更好地分析數(shù)據(jù),但是模型監(jiān)控的過程既精細又復雜,很難大幅度的把模型監(jiān)控推向各個領域。我們可以運用科學的方法過程監(jiān)控,這個檢測方法可以像醫(yī)生一樣,檢測出故障,推出故障發(fā)生的時間,辨識故障的幅度、診斷出發(fā)生故障的原因,處理并且分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫,激活診斷模塊,預測出故障的發(fā)生時間并且及時的提出解決方案。除了對化工安全生產過程中的監(jiān)控和故障診斷,還有對整個過程都非常重要的儀表監(jiān)控?;どa過程中,運用儀表中的數(shù)據(jù)進行參考,對實時的生產狀況作出準確的判斷,避免事故的發(fā)生,儀表的數(shù)據(jù)對化工生產的過程具有非常高的參考價值,所以被廣泛用于化工生產這個領域。通過自動化的控制系統(tǒng)提高生產的安全系數(shù),根據(jù)每個系統(tǒng)的特點和不同對象進行選擇性控制,這是化工行業(yè)進步巨大的一個地方。
3.2化工安全生產過程中的緊急停車系統(tǒng)
如果說化工安全生產過程中的連續(xù)監(jiān)控和故障診斷整個過程能夠使得生產裝置穩(wěn)定的運行,那么緊急停車系統(tǒng)就是對化工安全生產過程中的連續(xù)監(jiān)控和故障診斷進行監(jiān)視的一個系統(tǒng),能夠監(jiān)控生產操作的動態(tài)情況,一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)異常就可以對事先預定的操作順序緊急停車,所以說緊急停車系統(tǒng)可以讓化工的安全起到一個保障的作用,使得工作人員的安全得到保障,正常的生產可以繼續(xù),降低事故的發(fā)生。
3.3自動化的安全裝置
科學的不斷發(fā)展,社會的不斷進步,把大量的自動化技術引進化工生產當中保障化工的安全生產,特別是安全裝置的自動化系統(tǒng),它的作用主要有兩點,第一點是:當在現(xiàn)場操作的工作人員沒有及時發(fā)現(xiàn)故障的發(fā)生地點時,安全裝置就會自動的處理,比如說當工作的地方著火了,工作人員沒有及時趕到處理火災,安全裝置就會自動噴淋滅火裝置,就是自動報警發(fā)出警報信號,保證工藝設備的安全狀態(tài),保證后面工作人員的處理;第二點是:當自動化的安全裝置在發(fā)生事故時,會自動出現(xiàn)發(fā)生事故的地方,避免工作人員受到不必要的安全問題,造成不必要的傷害,減少傷亡損失。隨著科學的發(fā)展,化工生產的自動化檢測的方法越來越多功能化,所以自動化裝置能在化工安全生產過程中起到越來重要的作用。
4總結
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關鍵詞:化工安全生產;自動化控制;應用
眾所周知,化工生產具有一定危險性,生產過程中涉及到的原材料加工、成品保存等都存在一定的安全隱患【1】。因此,化工生產的前提是保證安全,是展開安全生產的關鍵部分。將自動化控制技術應用于化工安全生產中,在保證生產效率的同時,增強化工生產的安全,有效推動化工企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展,因此,自動化控制在化工生產中具體較高的現(xiàn)實意義。本文就對化工安全生產中自動化控制的應用深入探討。
1.自動化控制的概念
自動化控制技術最主要的部分是自動化與控制技術,將兩者有效結合起來形成先進的生產機械。化工生產中的自動化控制,需要保證技術的可靠性與較高的自動化控制技術,以此實現(xiàn)化工企業(yè)生產的自動化控制。自動化控制技術是建立在企業(yè)實際生產需求與特點的基礎上,只有符合化工企業(yè)生產規(guī)律,才能更好的控制企業(yè)生產的各方面的需求,比如溫度、濕度以及壓力等。另外,還需要注重技術人員的綜合素質,其關系到企業(yè)生產的質量,同時還應掌握現(xiàn)代化工生產及管理控制技術,并不斷嘗試創(chuàng)新技術方法,以保證化工企業(yè)的順利生產。
2.自動化控制應用于化工安全生產的重要意義
化工企業(yè)生產過程中會接觸到較多的化工產品,而且產品具有一定的安全隱患,其中包括腐蝕性、易燃性等物質,加大了化工行業(yè)的危險性【2】。假如生產過程中的某一環(huán)節(jié)存在漏洞,就會給人員的生命財產安全帶來危害,影響化工企業(yè)的順利經營。因此,保證化工企業(yè)在生產的安全性是最關鍵的部分,采取有效的安全防護措施是必不可少的,只有這樣才能推動企業(yè)更好的發(fā)展?;どa的原材料及生產過程都存在一定的復雜性,而化工人員在化工知識方面還存在不足,導致難以保證化工生產的安全,尤其在處理一些突發(fā)狀況時,化工生產人員由于缺乏相關的化工知識,無法正確的分析原因并采用有效的措施。因此,將自動化技術應用于化工生產中,能夠保障化工生產的安全,推動化工企業(yè)的發(fā)展。自動化控制的應用實現(xiàn)了化工生產的監(jiān)督,在保證生產的效率的同時降低安全事故的發(fā)生,有效提升化工生產的安全系數(shù),當生產過程出現(xiàn)問題時,自動化控制技術能夠及時采集相關數(shù)據(jù),并快速采取有效措施處理,保證化工生產的安全,防止由于安全事故的發(fā)生造成企業(yè)的重大損失。
3.化工安全生產中自動化控制技術分析
3.1系統(tǒng)監(jiān)測
化工生產過程中對儀表的監(jiān)測是最關鍵的環(huán)節(jié),其能夠及時監(jiān)測出生產過程中存在的安全隱患,讓工作人員及時采用有效的措施進行處理,從而保證生產的安全性,減少由于生產故障而引發(fā)的安全事故的發(fā)生。同時,儀表的檢測還能掌握溫度、壓強等參數(shù),因此,當生產出現(xiàn)故障時,技術人員可以根據(jù)參數(shù)進行科學的分析。安全儀表系統(tǒng)主要有這幾項功能:一是對于化工生產中出現(xiàn)的設備情況,對相關的數(shù)據(jù)進行分析,將故障的主要原因找出,并發(fā)出聲光警報。二是實現(xiàn)故障發(fā)生時的模式轉換,由自動轉為手動,更好的檢修與調控故障。三是通過預定程序分析操作人員的操作是否正確,一旦出現(xiàn)問題將及時采取有效的措施處理,從源頭上解決事故的發(fā)生。
3.2故障診斷
自動化技術的主要內容包括設備故障分析與診斷,故障診斷系統(tǒng)能夠再第一時間內知曉設備存在的問題,并提出有效的應對措施【3】。由于化工生產的危險系數(shù)較高,一旦機械設備出現(xiàn)問題將直接影響化工產品的質量,甚至會危及生產人員的生命財產安全,造成企業(yè)巨大的損失。故障診斷系統(tǒng)有助于防止這種問題的發(fā)生,故障診斷能在設備出現(xiàn)故障時的故障信息及時匯報給技術人員,技術人員可以采取措施進行處理,其發(fā)揮著不可替代的作用。有效降低了由于故障引起的安全事故,從而保證化工的安全生產,提高維修故障的效率與質量。
3.3緊急停車系統(tǒng)
在化工生產過程中,為掌握各個運行設備的實時動態(tài),需進行不間斷的控制。而ESD系統(tǒng)在化工生產中能夠實現(xiàn)對設備的監(jiān)控。通過監(jiān)控及時發(fā)現(xiàn)設備的運行是否超出規(guī)定的范圍,當設備出現(xiàn)故障時能夠實現(xiàn)自動化控制完成緊急停車系統(tǒng),將設備運行有序的關閉,從而避免由于設備故障引起的安全事故。因此,緊急停車系統(tǒng)是保證化工安全生產的重要部分,在化工生產過程中發(fā)揮不可代替的作用。
4.化工安全生產中自動化控制技術應用與發(fā)展
4.1安全裝置自動化處理系統(tǒng)
近年來,隨著自動化控制技術的快速發(fā)展,大量的化工企業(yè)都將自動化控制技術應用于化工生產中,以此保證化工生產的安全性。安全裝置的自動化就是其中的一部分,其作用主要有這兩個方面:第一,現(xiàn)場工作人員沒有發(fā)現(xiàn)其中的危險性,安全裝置會自動的采取相應的處理。比如,生產人員在操作時不能及時發(fā)現(xiàn)火災時安全裝置將自動噴淋滅火裝置。第二,避免直接去接觸事故現(xiàn)場,以此減少傷亡的損失。安全裝置的自動化出現(xiàn)問題時,將會自主顯示出故障的原因,從而避免出現(xiàn)不必要的傷害。
4.2裝置自動連鎖報警系統(tǒng)
化工企業(yè)的生產過程中,大部分設備都是在快速的運行過程中進行的,在這個過程中,一旦設備出現(xiàn)溫度過高、壓強過大等問題,那么就會直接引發(fā)安全事故發(fā)生。因此,在化工生產自動化控制中,需要注重監(jiān)控設備運行環(huán)境與狀態(tài),保證設備在運行過程中的壓力、溫度等在一定范圍內。當出現(xiàn)安全事故時,能通過相應的自動鏈鎖報警快速發(fā)出警報,讓監(jiān)控人員能夠及時通過警報了解設備出現(xiàn)故障的原因,并盡快采取有效措施,在短時間內將故障消除,保證化工生產的正確運行。
4.3設備自動化檢測系統(tǒng)
化工設備故障是引發(fā)安全事故的主要原因,長期以來,由于化工生產具有的特殊性,其中存在著易腐蝕等問題【4】。因此,對化工生產設備的養(yǎng)護與維護尤為重要。在這個過程中,化工企業(yè)對人力物力資源消耗較大,但是設備的檢測維護方面還存在著不足,無法保證設備的穩(wěn)定運行。因此,為了提高設備的穩(wěn)定運行,應該注重化工設備的檢測,以保障設備的安全性。比如,采用無損傷法對化工生產中的設備進行檢測,在保障化工生產過程中的人力、物力、財力等資源上,推動化工企業(yè)安全生產。
5.結語
總而言之,隨著社會的不斷進步,化工產業(yè)也取得良好的發(fā)展。化工生產的安全是最為關鍵的部分,為提高化工企業(yè)的安全生產,將自動化控制系統(tǒng)應用于化工生產中,能夠提高生產的安全系數(shù),確保生產人員的生產財產安全,提高化工企業(yè)的生產力與經濟的發(fā)展。因此,自動化控制系統(tǒng)在化工產業(yè)中發(fā)揮著不可替代的作用。其中安全裝置自動化處理系統(tǒng)、裝置自動連鎖報警系統(tǒng)、設備自動化檢測系統(tǒng),能夠有效處理生產過程中存在的問題,保證化工生產的安全,防止由于安全事故的發(fā)生造成企業(yè)的重大損失,從而更好的推動化工企業(yè)穩(wěn)定、安全的發(fā)展。
作者:胡毅 單位:江西省新余市渝水區(qū)安全生產監(jiān)督管理局
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關鍵詞:化工生產 自動化 控制 儀表
一、前言
化學工業(yè)直接影響國計民生,是創(chuàng)造價值經濟的重要組成部分。化工生產實踐過程中,自動化即在化工設備中科學配置一些具有自動化裝置可部分取代人工式直接操作,令各環(huán)節(jié)生產在不同程度上自動進行的科學工作方式。研究化工生產的實踐過程特點我們不難發(fā)現(xiàn),其往往工作于封閉容器及設備中,即便在對工作人員不利情況下也是連續(xù)運行的。對各類化工生產數(shù)據(jù)的維持與控制最直觀的效果就是合理促進化工生產中的自動化控制儀表科學發(fā)揮優(yōu)勢功能。如化工生產中常用的反應釜需要進行壓力和溫度的控制。那就需要測量溫度的熱電阻和測量壓力的壓力變送器通過二次儀表或DCS,PLC系統(tǒng)對調節(jié)閥發(fā)出調節(jié)信號,控制反應釜進料或反應釜的加熱系統(tǒng)達到反應釜的溫度壓力的自動控制。
二、化工儀表含義及分類
在化工生產中自動化的儀表儀器分類方式較多,依據(jù)不同的使用原則及生產特點我們可進行科學的分類。例如依據(jù)儀表的工作使用能源可將其分為氣動型儀表、電動型儀表以及液動儀表等。而依據(jù)其組合形式可將其分為基地式、單元組合式及綜合控制儀表裝置等。依據(jù)安裝形式可將化工儀表分為現(xiàn)場控制儀表、盤裝及架裝儀表等。隨著行業(yè)發(fā)展中微處理器的逐步應用,還可依據(jù)儀表是否對其引入分為自動化與非自動化儀表。依據(jù)儀表包含的信號形式可將其分為模擬型儀表與數(shù)字化儀表等。依據(jù)以上眾多的分類方式我們不難看出化工儀表的覆蓋面較廣,我們無法用任何一種統(tǒng)一的分類方式涵蓋所有種類的儀表屬性,令其種類劃分井然有序,相反在各類儀表之間存在的是一種相互滲透、相互溝通,你中有我,我中有你的特征關系。例如變送器儀表具有多種類功能,用于溫度控制的變送器可歸屬于檢測溫度類儀表、差壓變送器可歸屬于檢測流量類儀表、壓力變送器則可歸為檢測壓力類儀表。
三、化工儀表產生及發(fā)展
化工儀表的產生及自動化發(fā)展最早源自四十年代,當時研發(fā)的儀表具有體積較大、精準度不高等特征。進入六十年代后期,在半導體與集成電路的發(fā)展帶動下,自動化儀表全面向小體積與高性能的科學方向迅速發(fā)展,并合理構建了以計算機為數(shù)據(jù)處理核心的多種類自動化方案。到了七十年代,化工儀表與自動化研發(fā)技術又實現(xiàn)了新一輪迅猛增長,各類新產品、新技術層出不窮的涌現(xiàn),多功能的組裝式控制儀表也逐步投入運行使用中,其中尤為突出的一類為微型計算機技術在化工自動化領域中的成功應用。七十年代中期以微處理器為核心的過程控制類儀表構建了完善的集中分散型綜合控制系統(tǒng),令化工自動化技術實現(xiàn)了更高層次的提升,同時在各類電子技術、多功能計算機技術的全面發(fā)展環(huán)境下化工常規(guī)儀表也實現(xiàn)了全面發(fā)展,例如新型數(shù)字儀表、自動化儀表、調節(jié)器與程序控制器等持續(xù)不斷的投入服務使用中,發(fā)揮了重要的應用價值。
四、化工生產自動化控制儀表的優(yōu)勢功能
在化工生產中,各類自動化控制儀表體現(xiàn)出的主體特征為:均采用現(xiàn)代化的微電腦芯片及綜合技術令空間體積有效降低,提升了儀表儀器的運行操作可靠性及抗干擾能力,令各項自動化控制設備以逸待勞,實現(xiàn)了事半功倍的控制效果。具體體現(xiàn)在,儀表中合理引入了編程功能,令各類計算機軟件融入儀表儀器中從而代替了大量的邏輯性硬件電路,實現(xiàn)了硬件軟化的創(chuàng)新改變。尤其在控制電路中合理應用接口芯片富含的位控特性履行復雜的功能性控制。同時其軟件的編程也并不復雜,主體用存儲控制類程序取代了傳統(tǒng)的順序性控制。倘若用硬件代替則需要一整套控制及定時電路,無法與軟件移植的結構簡易性相媲美,因此編程功能軟件的合理引入實現(xiàn)了替代常規(guī)邏輯電路的綜合優(yōu)勢發(fā)展。再者化工生產中的自動化控制儀表還富含記憶功能,在以往的儀表中由于主體采用組合邏輯性與時序性電路,因而其僅能在某時刻對簡單狀態(tài)記憶,當下一操作狀態(tài)來臨時,前一狀態(tài)記憶的信息便會消失。而當微機合理引入儀表后,其中的隨機存儲器便可實現(xiàn)對遷移運行狀態(tài)信息的綜合記憶,只要保持通電便可一直對這些信息記憶保存,并可同時對多類信息狀態(tài)進行記憶,實施重現(xiàn)處理等。當然微型計算機系統(tǒng)的引入還令化工自動化儀表具有了豐富的計算功能,能處理較高精度的計算。例如在儀表控制中經常計算常數(shù)的乘法、除法,合理確定極大值與極小值,對給定極限進行檢測、運算與比較等。
五、化工生產自動化控制儀表的功能深化
在未來的化工生產實踐中我們應繼續(xù)深化自動化控制儀表的功能,令其提升測量精準度,富含誤差修正的調節(jié)能力并全面實現(xiàn)復雜類別的控制功能。首先我們可繼續(xù)發(fā)揮自動化儀表中微型計算機的中心控制地位,引入各類功能豐富的軟件嵌于計算機系統(tǒng)中,令其完成多次、快速的重復測量,并合理計算出平均數(shù)值,這樣便可令系統(tǒng)自動化儀表合理排除一些偶然性誤差及不良干擾因素,提升自動化控制儀表的精準程度及抗干擾能力。目前計算機中心控制系統(tǒng)在化工行業(yè)生產實踐中的應用范疇逐步拓寬,其全面應用價值不斷顯現(xiàn),因此我們應本著科學選用、實施合理的現(xiàn)場調機考核、注重對有價值數(shù)據(jù)的綜合收集、處理、適時進行開環(huán)及畢環(huán)運行等方式充分發(fā)揮計算機控制系統(tǒng)的優(yōu)勢功能。首先我們應依據(jù)化工企業(yè)的現(xiàn)實生產規(guī)模、相關控制要求標準合理選用計算機系統(tǒng)并科學制定技術要求,例如計算機硬件運行速度、綜合存儲量及外界設備參數(shù)標準等。我們應盡量采用專用機、不片面選擇復雜、或大容量的計算機系統(tǒng),從而充分發(fā)揮計算機的專用技能,提升系統(tǒng)的可靠及高效操作性,并盡可能節(jié)約系統(tǒng)投資建設成本。在現(xiàn)場計算機控制系統(tǒng)安裝完畢后我們應針對化工生產特有環(huán)境條件考核計算機系統(tǒng)是否具有綜合適應性,各項指標環(huán)節(jié)是否處于正常運行狀態(tài)。在計算機通道實現(xiàn)與化工生產實踐中各工藝參數(shù)的有效搭接后,我們可利用完備的計算機系統(tǒng)展開對各類優(yōu)勢數(shù)據(jù)、資料、工藝參數(shù)的廣泛收集,并為科學建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型打下堅實的基礎。
六、結束語
總而言之,市場經濟的飛速發(fā)展及城市化建設進程的不斷深入,我國的化工自動化儀表發(fā)展水平必將快速邁向更高的階段,在大規(guī)模生產發(fā)展中,自動化儀表控制逐步引入生產進程,發(fā)揮著重要的管控職能。在各類化工生產自動化技術的全面應用與創(chuàng)新發(fā)展中,控制儀表的多功能性、高科技性與靈活性令其勢必會繼續(xù)發(fā)揚功能優(yōu)勢,促進我國化工產業(yè)持續(xù)提升發(fā)展水平,向著更高的層次不斷邁進。
參考文獻
篇5
[關鍵詞]化工生產 自動化控制儀表 應用
中圖分類號:TQ056.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)15-0015-01
自動化儀表的智能化,使儀表本身性能從整體上得到了改善,智能化的普遍使儀表不再單一地以一種結構運作,使其適應性和功能都得到了提升。對設備優(yōu)化設計,不僅要考慮到功能的多樣化,也要考慮到提高工作效率。本文根據(jù)實踐經驗對石油化工儀表中的自動化控制技術進行深入探討和分析,以便為以后的研究提供參考。
一、化工儀表控制系統(tǒng)的優(yōu)勢
隨著科技的發(fā)展,儀表系統(tǒng)也開始步入了數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化的范圍內。特別是在石油化工企業(yè)中, 自動檢測儀表更是需要系統(tǒng)的提升。自動化儀表通常包括流量、壓力、溫度等各種儀表。自動化儀表通常同時具備幾種功能,比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等,普遍用于石化領域的自動化控制。自動化儀表控制系統(tǒng)是各類生產裝置的神經中樞,一方面對設備運轉進行監(jiān)測,另一方面對裝置的基本參數(shù)進行調整和控制。
對于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),變送器使用數(shù)字化儀表,比起一般變送器的性能,數(shù)字化儀表從分辨力、安全性能和穩(wěn)定性能來說都要高出很多,并且其結構也較簡單。并且從出產的商品計量精確度來講,產品的性能和質量明顯提升。
二、化工儀表中的控制系統(tǒng)應用
2.1 新型DCS系統(tǒng)
煉油裝置中生產出來的成品油和半成品油在經過調和后就會儲存運輸出廠,這是石油化工過程煉油廠的最后一道工藝。對石化企業(yè)的油品貯運系統(tǒng)使用DCS系統(tǒng),不僅加強了自動化控制,也使管理變的容易了。我國在石化企業(yè)中用了DCS系統(tǒng)來控制,對其他新建裝置也采用了DCS來加強控制和管理。但對于如此重視和加強使用的設備中,還是有很多企業(yè)無法完全地利用DCS的所有功能。這不僅造成了大量資源的浪費,由于使用率下降而造成自動化系統(tǒng)變得復雜并顯得冗余。但我國自主生產的DCS新一代系統(tǒng)中配備了一些專門軟件,此軟件是適合于我國石化企業(yè)特色生產過程的。這樣的新一代DCS系統(tǒng)功能還在不斷增強,可靠性也會越來越高。
石化企業(yè)在催化裂化和加氫裂化等煉油生產裝置中采用了DCS系統(tǒng)來控制,后來在乙烯裝置中也采用了DCS控制,對全廠各生產裝置進行監(jiān)視和管理。而控制管理等操作都集中在一個控制室內進行,因為現(xiàn)在的新一代DCS控制系統(tǒng)可構成多工段,并采用了多集控單元,能綜合管理并控制綜合信息自動化系統(tǒng)。這些都是新型DCS系統(tǒng)的成果,而以后還會變得更完善。
2.2新一代 DCS 系統(tǒng)的特點
(1)開放的網(wǎng)絡結構 采用 Windows NT 標準操作系統(tǒng),支持 DDE/OPC。既可直接使用 PC 機通用的 MS-Excel,Visual Basic 編制報表,也可同在 UNIX 上 運行的大型 Oracle 數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換。此外,還可提供系統(tǒng)接口和 網(wǎng)絡接口用于與不同廠家產品管理系統(tǒng)、 設備管理系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng) 進行通信。
(2)高可靠性 控制站采用多 CPU 冗余容錯技術, 可實現(xiàn)在任何故障及隨機錯誤產 生的情況下連續(xù)不間斷控制;機柜采用微正壓結構設計;I/O 模件采用表面封裝技術,具有 1500VAC/分抗沖擊性能。
(3)控制網(wǎng)絡是容錯以太網(wǎng) 容錯以太網(wǎng)特點是:在容錯以太網(wǎng)節(jié)點間有 4 個通信路徑、允許有 1 個通信路徑故障、快速(1 秒)檢測和恢復時間、可在線增加和減少 節(jié)點、對應用 PC 機完全透明、允許正常以太網(wǎng)結點接入、完全分布式 結構沒有主結點、快速 100Mbps 性能、傳輸介質為同軸電纜或光纖。
(4)可擴展性 具有構造大型實時過程信息網(wǎng)的拓撲結構,可構成多工段,多集控 單元,全廠綜合管理與控制綜合信息自動化系統(tǒng)。 石化企業(yè)的常減壓、催化裂化、加氫裂化等煉油生產裝置及乙烯裝 置均采用了 DCS 控制系統(tǒng)。全廠各生產裝置的監(jiān)視、控制與操作都集 中在一個中心控制室內。 油品儲運系統(tǒng)是煉油廠生產過程中最后一道工序,煉油裝置生產的 成品及半成品油品經調合,最后要出廠。為加強管理和控制,石化企業(yè) 的油品貯運系統(tǒng)也采用了 DCS 控制系統(tǒng)。 石化企業(yè)的主要生產裝置已采用 DCS,新建裝置采用了新一代 DC S。有些石化企業(yè)其 DCS 的功能并未得到充分的利用,因此,很有必要進一步提高 DCS 應用水平,積極開展 DCS 先進控制的應用,以充 分發(fā)揮 DCS 的作用,取得更大的經濟效益。 國產新一代 DCS 發(fā)展也很快, 并配備了適合石化生產用的軟件,國 產 DCS 的功能會不斷增強,其可靠性也會進一步提高,將會在石化企 業(yè)中得到更多應用。
2.3 總線控制系統(tǒng)
全數(shù)字化、開放性、智能化和微型化是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點,這已經成為了現(xiàn)代新型石化企業(yè)的發(fā)展方向,如今FCS自動化控制的應用變得越來越廣,對其設備的操作和功能的開發(fā)也變得越來越完善。從而使得現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展空間變得越來越寬闊。據(jù)統(tǒng)計, 目前的大部分石化企業(yè)的系統(tǒng)還是在應用FCS控制著企業(yè)生產裝置?,F(xiàn)場總線的控制工作是在現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)中完成的。局域網(wǎng)的功能是使得多個計算機系統(tǒng)通過網(wǎng)絡相互交換信息,其中的信息容量是相當大的,也可實現(xiàn)相互間的信息共享功能?,F(xiàn)場總線的技術標準是實現(xiàn)技術信息共享,這就可以對所有制造商和用戶公開化。FCS智能型現(xiàn)場儀表的測量和控制精確度都是有保障的。工作時是采用雙向數(shù)字通信,使得系統(tǒng)的可靠性提高,也使得系統(tǒng)的調試和組態(tài)能方便地進行。對現(xiàn)場總線智能儀表還是有著統(tǒng)一的技術標準規(guī)范的,每個不同的廠家要按照標準生產產品,就可以相互交換或相互連接。即插即用,不僅能方便設備的提升更新,也能使系統(tǒng)更大規(guī)模地擴展。這樣的設備除了有基本的功能外,還具有控制和運算的功能。這就能方便地進行分散控制管理。每一條總線可以連接多臺現(xiàn)場儀表,節(jié)省電纜的同時也節(jié)省了大規(guī)模安裝、調試和維修系統(tǒng)等的復雜工序,也更多地節(jié)省了其中的費用。
三、結語
自動化儀表的智能化,使儀表本身性能從整體上得到了改善。智能化的普遍使儀表不再單一地以一種結構運作,使其適應性和功能都得到了提升。近年來我國的石油化工儀表的自動化控制技術的發(fā)展研究取得了很大的進步。然而我國的工業(yè)自動化目前還處于相對落后的水平,已逐漸無法滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化智能控制的需求。隨著計算機高新技術的蓬勃發(fā)展,工業(yè)自動化同樣迎來了新的機遇與挑戰(zhàn),這就要求我們能牢牢抓住機遇,勇于和善于迎接挑戰(zhàn),大刀闊斧,開拓創(chuàng)新,力爭新一代工業(yè)自動化產業(yè)達到或接近國外一流水平。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:化工自動化 發(fā)展現(xiàn)狀 未來趨勢
我國的國民經濟中化工行業(yè)占有很大的比重,在目前,從能源、資本和技術來看,化工行業(yè)不僅是支柱性產業(yè)還是勞動密集型產業(yè)。隨著我國經濟快速發(fā)展,我國的化學工業(yè)不斷加強科學技術的運用,逐步擴大生產規(guī)模,而且還不斷的體改生產技術水平。此外還需要注意我國的化工行業(yè)整體的技術水平不高,造成嚴重的能源和資金的浪費,在很大程度上限制了我國化學技術的發(fā)展。為了改變目前我們面臨的化工落后的現(xiàn)狀,我們必須通過技術改革和創(chuàng)新,運用大量的先進的科學技術來改變這一現(xiàn)狀。為了提高化工產業(yè)的生產效率,我們必須提高化工企業(yè)的管理水平,實現(xiàn)化工自動化控制技術,降低生產成本和能源消耗。同時提高工作人員的工作環(huán)境,以此加強員工的工作效率,提高化工企業(yè)的經濟效益和社會效益[1]。
一、化工自動化控制的發(fā)展現(xiàn)狀
最近幾年,化學工業(yè)產業(yè)開始大量采用自動化控制技術,從這一現(xiàn)象來看,化工自動化控制技術 內容包含較為廣泛,比如:自動化控制技術的理論,計算機網(wǎng)絡技術和機械儀器技術等。在生產過程中結合自動化控制技術,不僅能促進化工企業(yè)生產管理中控制和檢測技術的發(fā)展,同時還增加了化工企業(yè)的經濟效益。
現(xiàn)在化工企業(yè)運用的自動化工技術主要是由三個系統(tǒng)組成,即化學自動化硬件系統(tǒng),化工自動化軟件系統(tǒng)和化工自動化應用系統(tǒng)。隨著科學技術的發(fā)展這三個系統(tǒng)與社會的市場相結合,形成了一套化工管理控制體系。
控制系統(tǒng)自誕生之日起經歷了幾次改革,從一個單一控制模式轉變成對整體的自動化控制模式,從計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的多樣性轉變成一個獨立的子系統(tǒng),這樣不僅僅只是提高了化工企業(yè)的自動化控制技術,還有利于提高企業(yè)的經濟效益。
二、化工自動化控制的過程應用
近年來,全球的范圍內開發(fā)的儀器系統(tǒng)由數(shù)字化逐漸向小型的快速智能化網(wǎng)絡轉變。是有化工企業(yè)儀表自動檢測系統(tǒng)的水平有了大大的提高,汽車傳動控制系統(tǒng)發(fā)展速度也相當快。智能化的傳輸具有很多的優(yōu)勢,比如:結構簡單、分辨率高、安全穩(wěn)定。
1.石油化工中的 DCS 和 FCS
新型的石化企業(yè)采用了自動化控制技術的同時也改進了原有的DCS系統(tǒng),將改系統(tǒng)的生成功能充分利用,不但減少了自動化系統(tǒng)的一些冗雜的程序,還有效的防止了系統(tǒng)使用率的下降。由于DCS系統(tǒng)的升級優(yōu)化,在我國企業(yè)開始大量使用DCS系統(tǒng),一些DCS系統(tǒng)還專門為我國石油化工企業(yè)提供的軟件。國產的DCS系統(tǒng)在功能應用上也經一部完善,也大大提高了設備的可靠性。實時網(wǎng)絡信息網(wǎng)開始大范圍的擴張建設,由許多部分組成的集控制單元對整個企業(yè)的管理和控制信息自動化。更為嚴格的去監(jiān)控是有生產時生產設備和運行情況,更加快速的學習自動化控制技術。當前的FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的引導下,智能化數(shù)字微型已經石化企業(yè)自動化發(fā)展的主要趨勢。隨著FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)設備得到大量的石化企業(yè)的采用,它完善的操作技術和功能,廣闊的發(fā)展空間極更是受到了石化企業(yè)的青睞。當每個總線的現(xiàn)場儀表鏈接到電纜時,保存和安裝維修系統(tǒng)有明顯的作用[2]。
2.石化自動控制中的智能閥門定位器和 PCS7
智能閥門定位器是石油化工自動化控制系統(tǒng)非常重要,它質量的好壞直接影響到產品質量的好壞,以及生產過程中是否安全。通過連接輔助儀器智能閥門定位器可以防止超限報警事件的發(fā)生,從而避免了發(fā)生更多的現(xiàn)場接線。同時,由于在連接控制室中設置了站點控制連接,在很大程度上減少面對危險環(huán)境的概率。PCS7系統(tǒng)編程以及應用實現(xiàn)在生產線上的所有設備的控制功能,根據(jù)維修管理系統(tǒng)獲得的診斷信息更方便。
三、化工自動化控制的發(fā)展趨勢分析
1.化工自動化控制技術對硬件系統(tǒng)的需求
隨著計算機網(wǎng)絡得到廣泛運用,同時微電子技術和信息技術也逐漸大范圍的采用自動化控制技術,信息網(wǎng)絡技術和自動控制技術得到了不斷的發(fā)展,而兩者也開始趨于整合趨勢。因此在數(shù)據(jù)采集過程中控制技術的調節(jié)和設備維護等多方面得到了很好的體現(xiàn),并通過信息化平臺的具體化學控制實現(xiàn)了自動化控制。在化工企業(yè)實行自動化控制中,將一些設備進行整合,但是出現(xiàn)了一些不兼容、接口不統(tǒng)一的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象嚴重影響了產品升級。因此,化工企業(yè)采用自動化控制系統(tǒng)必須考慮到硬件系統(tǒng)是否具備兼容功能,通過統(tǒng)一的接口實現(xiàn)快速升級產品技術的目標。
2.化工自動化控制對控制軟件的需求
信息集成的重要組成部分是核心的自動化控制系統(tǒng),信息集成是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。由于化工企業(yè)大多采用過程管理模式,在管理過程中化工企業(yè)內部許多數(shù)據(jù)和軟件平臺是需要有效利用,因此需要有效的管理。因此,在化學過程中采用自動化控制系統(tǒng)可以有效的視線信息共享集成化工過程。在中國很多化工企業(yè)采用的自動化控制系統(tǒng)軟件平臺是美國微軟公司的軟件系統(tǒng)。采用采集系統(tǒng)也大都用的是美國的OPTO22產品,這是一種一個路線為一個小模塊,分別為開關量小模塊和模擬小模塊,還有可以供用戶選擇的不同電壓等級的42種小模塊。在使用這些小模塊時主要是將B2小模塊、安裝小模塊、8塊模擬板、16塊開關模板和串口通信相結合。由于CRT的用戶界面在微軟平臺上運行要配置監(jiān)測Modbus軟件的驅動軟件。在美國有20多家工廠生產的同類產品使用調度層,DCS和CIPS系統(tǒng)管理層,決策層(輔助決策)進行了無縫連接,將DCS的相關信息上傳,進行實時數(shù)據(jù)庫,歷史數(shù)據(jù)庫的三層共享,避免重復建設,建設先進控制和優(yōu)化平臺,數(shù)據(jù)共享與上層的關系數(shù)據(jù)庫,真正實現(xiàn)管控一體化[3]。
3.化工自動化控制技術對操作人員的要求
目前,我國化學工業(yè)自動化控制技術的理論知識相當?shù)牟唤∪?,因為現(xiàn)代自動控制技術還是不是很全面,間接的LED的技術水平和技術人員自動化控制操作水平不高。因此,必須加強對化工自動化控制操作人員的培訓?;て髽I(yè)應該建立相應的激勵機制,提高技術人員的學習積極性,并采用績效考核的辦法,對技術人員進行定期評估,給績效考核優(yōu)秀的技術員工發(fā)放獎勵。通過企業(yè)的一些激勵手段和管理政策實現(xiàn)提高企業(yè)生產效率和管理效率的目標。
總之,越來越多化工企業(yè)采用自動化控制系統(tǒng),而同時被廣泛采用的自動化控制系統(tǒng)在快速的發(fā)展過程中自動控制技術的優(yōu)越性能無疑是起了非常好的推動作用。越來越多的化工企業(yè)開始采用自動化控制系統(tǒng),并且在控制技術方面,我國的法律對這項技術有了不同程度的成功,而這項法律建立的成功也很好的推動了化工企業(yè)的發(fā)展,從而提高了化工企業(yè)的經濟效益。
參考文獻
[1]趙之喜. 化工自動化分析[J]. 現(xiàn)代商貿工業(yè), 2010(21).
篇7
關鍵詞:安全生產;自動化控制;安全聯(lián)鎖
中圖分類號:TQ086 文獻標識碼:A
化工企業(yè)生產的特點是規(guī)模化和生產工藝復雜化,生產所需設備也相對復雜,因此,生產過程中存在較大的安全風險,現(xiàn)實中的安全事故發(fā)生率也相對較高。這一特點對實現(xiàn)化工生產過程控制自動化也產生了迫切要求。
1化工行業(yè)的特點
我國化工行業(yè)眾多,采用的工藝也是千差萬別,較之其他行業(yè)總體上來說特點相對比較突出,主要表現(xiàn)在以下幾點:
(1) 連續(xù)化生產,生產規(guī)模大;
(2) 運行周期長,滿負荷運轉,工藝過程要求穩(wěn)定、安全;
(3) 工藝條件苛刻,一般具有高溫、高壓、低溫、真空、易燃、易爆、有毒有害、腐蝕性等特點,使用的介質也較為復雜多變;
(4) 因其工藝條件決定其生產環(huán)境相對比較惡劣,如腐蝕性環(huán)境、易燃易爆場所、高粉塵性作業(yè)場所等。
2自動化控制及安全聯(lián)鎖在化工行業(yè)中的應用
2.1自動化控制在化工行業(yè)中的應用
自動化控制指的是一種自動依據(jù)既定程序或指令開展生產作業(yè)的一種技術方法,按照自動化程度不同,又劃分為兩類,一類是全自動化控制,一類是半自動化控制。自動化控制技術可應用在生產過程控制、機械制造控制和管理過程控制等領域。我國在化工企業(yè)應用自動化控制技術已經有幾十年的歷史,開發(fā)途徑包括引進和創(chuàng)新兩種。化工生產也經歷了手工操作、機械控制和自動化控制三個階段。自動化控制技術也從單一生產過程控制系統(tǒng)向復雜生產過程控制系統(tǒng)演變。在國內和化工企業(yè)中,應用較廣泛的控制系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器(PLC)、分散控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)。
在上述三種控制系統(tǒng)中,又以DCS和PLC兩種更為多見。PLC作為一種存儲器,采用的是一類可編程。作為一種內部存儲程序,其主要功能包括執(zhí)行邏輯運算、執(zhí)行順序控制、執(zhí)行進行定時、計數(shù)和執(zhí)行算術操作等。其控制方式采取的中數(shù)字輸入/輸出方式或模擬式輸入/輸出方式。PLC系統(tǒng)的特點包括:(1)功能較強,具有較高性價比;(2)具有高可靠性和較強的抗干擾性;(3)維修簡單方便。適用范圍包括對間歇性生產過程的控制,以及中小規(guī)模的連續(xù)性化工生產過程控制。規(guī)模較大的化工生產過程控制主要應用DCS系統(tǒng)。DCS的特點是將計算機、通訊和自動控制等技術進行融合,實現(xiàn)對生產過程的自動操作、自動監(jiān)視、自動管理與分散控制,同PLC相比,其控制功能更為強大。DCS的不足之處是成本相對較高。DCS的結構形式的特點包括控制分散、多層分散、危險分散及合作自治,因此適用在石油化工、化肥和大型空分制氧等生產規(guī)模較大的化工企業(yè)。
FCS系統(tǒng)是從DCS和PLC基礎上發(fā)展起來的,F(xiàn)CS系統(tǒng)具有DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的全部優(yōu)勢,同時,其控制功能更加強大更完善。FCS實現(xiàn)了布線工作量的簡單化,使繁瑣的控制系統(tǒng)得到極大簡化,系統(tǒng)檢測與控制單元的分布也更加科學。作為全數(shù)字式串行雙向通信系統(tǒng),F(xiàn)CS有效連接了生產現(xiàn)場的各類自動化設備與控制器,并從這些自動化設備上采集實時信息,再加以應用(這些信息采取和應用過程包括全部記錄數(shù)據(jù)的組態(tài)、標定、監(jiān)控、性能診斷與維護)。上述過程同生產保持同步,實現(xiàn)了生產過程的自動控制,同時科學實驗實現(xiàn)了對設備的自動管理。智能化、開放化、微型化和全數(shù)字化是FCS的特點,該系統(tǒng)代表了未來化工行業(yè)生產和管理自動化控制系統(tǒng)的方向。
2.2安全聯(lián)鎖在化工行業(yè)中的應用
安全聯(lián)鎖作為一種安全技術措施,可在安全隱患排除前對接觸危險區(qū)的行為進行阻止,或在發(fā)生接觸時做到自動排除安全隱患。緊急停車系統(tǒng)(ESD)是目前化工行業(yè)中經常采用的安全聯(lián)鎖技術。當設備發(fā)生故障或生產中發(fā)生突發(fā)事故,ESD系統(tǒng)可使設備在瞬間停止運行,確保不發(fā)生安全事故。為增強自動化控制系統(tǒng)的安全性,通常將ESD系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)和FCS系統(tǒng)配合使用,ESD系統(tǒng)可在發(fā)生溫度、壓力和液位超限,或可氣體和有毒氣體的濃度超標時進行報警,并啟動安全聯(lián)鎖停車功能。安全風險高的化工生產系統(tǒng)應在配備自動化控制系統(tǒng)的基礎上,安裝ESD系統(tǒng),以確保在異常情況下不發(fā)生安全事故。
3展望
隨著自動化控制及安全聯(lián)鎖技術的廣泛應用,人們對依靠新技術加強安全生產管理也更具有主動性。而在科技飛速發(fā)展的背景下,自動化控制及安全聯(lián)鎖技術也將取得新的進步,并在化工行業(yè)中起到越來越重要的作用。
結語
綜上所述,將自動化控制及安全聯(lián)鎖技術實施于化工生產中,可通過對工藝參數(shù)等的自動控制,避免因手工操作等導致的事故隱患,并有效減輕低勞動強度,使操作人員的作業(yè)環(huán)境得到改善,實現(xiàn)化工生產的安全、高效運行。自動化控制及安全聯(lián)鎖的應用應與化工企業(yè)的生產特點與工藝特點相結合,并實現(xiàn)技術的持續(xù)更新,為化工企業(yè)安全生產高效生產起到重要作用。
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篇8
【關鍵詞】生產信息管理系統(tǒng);化工自動化控制系統(tǒng);配合應用
在生產過程中由于自動化控制系統(tǒng)的技術不同,導致了實時數(shù)據(jù)只能在各自的系統(tǒng)中進行管理與應用,不能夠實現(xiàn)相互之間的數(shù)據(jù)交換。隨著生產裝置自動化的普及,很多現(xiàn)代化的企業(yè)生產線中都出現(xiàn)了過程控制系統(tǒng),化工自動化控制系統(tǒng)(DCS)就是其中的一種。企業(yè)要通過DCS系統(tǒng)操作界面的實時數(shù)據(jù)對工藝參數(shù)進行適時調整,生產信息管理系統(tǒng)與化工自動化控制系統(tǒng)(DCS)在化工工藝流程中的配合應用解決了數(shù)據(jù)實時交換的問題,給化工生產帶來了很大的益處。
1 兩個系統(tǒng)在化工工藝流程中配合使用的功能
1.1 可視化實時監(jiān)控功能
對于企業(yè)的信息管理來說,可視化實時監(jiān)控功能是其中最重要的、最核心的功能??梢暬瘜崟r監(jiān)控功能中包括三個方面:第一,是交通信號燈模式工業(yè)流程監(jiān)控,對于該工業(yè)流程中比較重要的數(shù)據(jù)按照DCS中設定的上下限值,實現(xiàn)對某些數(shù)據(jù)的類似交通燈黃紅綠的自動判斷功能;第二,是重點設備工藝參數(shù)顯示,對企業(yè)中一些比較重要的設備制作主要工業(yè)參數(shù)顯示圖,通過實時的數(shù)據(jù),了解設備的實時運行情況;第三,是不同層面用戶訪問數(shù)據(jù)安全,要對不同層面的用戶設置不同的使用生產信息管理系統(tǒng)的權限。
1.2 生產信息趨勢圖瀏覽功能
1.2.1 趨勢圖顯示功能
趨勢圖顯示就是通過系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)進行查詢的功能,被查看的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出曲線趨勢圖的形態(tài),配合時間軸形式進行展示,可以將一種或者幾種工藝參數(shù)的趨勢圖添加在一起比較,分析工藝運行穩(wěn)定時相關的參數(shù),不穩(wěn)定時異常的參數(shù),趨勢圖顯示功能有利于企業(yè)管理層和技術層對歷史數(shù)據(jù)的追溯,從而找到操作失誤的原因,進而提升操作人員的參數(shù)控制水平。
1.2.2 檢索信息功能
系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)非常多,用戶需要正確、快速地查看需要的數(shù)據(jù),這時就需要數(shù)據(jù)檢索功能。通過對系統(tǒng)中當前值或者歷史值的檢索進行快速的查找。檢索信息的方法包括:依據(jù)獨立位號名稱檢索、依據(jù)工廠區(qū)域進行檢索、依據(jù)信息種類進行檢索、依據(jù)關鍵詞進行檢索等。
1.3 人性化的模塊建立功能
在正常生產中各個工藝部分的數(shù)據(jù)較多,不同管理角色的人對數(shù)據(jù)的需求也有所不同,這時就可以應用生產信息管理系統(tǒng)建立適合自己需要的工藝流程數(shù)據(jù)顯示界面,及時反饋數(shù)據(jù)信息并形成對應表格,此功能的實現(xiàn)是以DCS中的數(shù)據(jù)點為信息源,通過調用不同工藝部分的參數(shù)最后整合在一起,也是DCS系統(tǒng)的一種待開發(fā)的延伸性應用。
2 兩個系統(tǒng)在化工工藝流程中配合使用的范圍
2.1 生成生產所需的各種報表
生產報表中記錄了一定時間之內,企業(yè)中公用工程與原材料的消耗量、產品理論產量與實際產量等。在系統(tǒng)中可以隨意設置生產報表的開始與結束日期,按月按季度對生產數(shù)據(jù)進行比對,通過一定時間內企業(yè)的消耗能夠對產品的單耗進行計算,隨著工藝的變化及時調整工藝的參數(shù)設定,分析出前期生產中需改善的地方及后續(xù)生產成本的控制方案。
2.2 計算關鍵表現(xiàn)因子
能夠對企業(yè)的生產情況進行反映的重要指標就是關鍵表現(xiàn)因子,根據(jù)工藝條件等情況進行各種能源、材料的消耗與理論產出的計算。通過將關鍵表現(xiàn)因子與理論參考值的對比,對每天的生產情況進行了解,及時調整生產,將損失降到最小。還可以通過月關鍵表現(xiàn)因子的計算發(fā)現(xiàn)生產中不足的地方,通過優(yōu)化與調整提高產能。
2.3 計算控制回路表現(xiàn)因子
通過DCS中Design mode value實時輸出的數(shù)據(jù)掌握回路當前的控制狀態(tài),通過對控制回路表現(xiàn)因子計算結果的統(tǒng)計,能夠對DCS中控制回路的表現(xiàn)進行監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)其中表現(xiàn)不好的控制回路并進行優(yōu)化。
2.4 分析關鍵設備運行情況
要根據(jù)管理層的需求對企業(yè)中的關鍵設備運行進行監(jiān)視,通過對實時操作數(shù)據(jù)的獲取得到操作取現(xiàn),對關鍵設備運行中的操作情況進行直觀監(jiān)控。根據(jù)關鍵設備的運行情況對其操作與運行的合理性進行探討,發(fā)現(xiàn)設備運行需要維護的部分,定時維保提高設備的安全性與穩(wěn)定性。
3 兩個系統(tǒng)在化工工藝流程中配合使用的益處
3.1 便于企業(yè)實時監(jiān)控生產過程
隨著自動化控制系統(tǒng)的實現(xiàn),生產過程中更多地需要通過實時生產數(shù)據(jù)來對工藝參數(shù)或者生產過程進行調整與控制,確保生產的平穩(wěn)進行。生產信息管理系統(tǒng)與化工自動化控制系統(tǒng)(DCS)在化工工藝流程中的配合應用完成了不同生產線、不同生產工藝過程中實時數(shù)據(jù)的集成,有利于企業(yè)對生產過程進行實時監(jiān)控及各部分數(shù)據(jù)的對比分析與交流使用。
3.2 實現(xiàn)了生產管理層與執(zhí)行層之間的信息溝通
生產管理層與執(zhí)行層的信息脫節(jié)問題影響著生產與管理水平的提高。生產信息管理系統(tǒng)與化工自動化控制系統(tǒng)(DCS)在化工工藝流程中的配合應用,實現(xiàn)了生產管理層與執(zhí)行層之間的信息溝通,形成了企業(yè)管理系統(tǒng)與控制形態(tài)的信息基層,有利于執(zhí)行層及時準確的掌握生產管理層的生產導向與指令,對工藝狀況、設備狀況進行調整、對生產制約因素進行分析與解決,實現(xiàn)管理層與執(zhí)行層的信息交流,提高了執(zhí)行效率與效果,通過這種平臺增強了相互間的信息溝通,使操作人員及時改進產品質量,提高產能,減少能源消耗。
3.3 部門與部門之間信息的有效溝通
不同部門通過對生產數(shù)據(jù)的分析,各取所需,分析化驗部門可以比較各工藝流程在不同工藝參數(shù)運行下,化驗指標的變化,大致的對應關系,衡量出化驗數(shù)據(jù)的準確性。商務部門可以根據(jù)某一階段的產能及質量,建立庫存信息,安排銷售任務。使部門與部門間共享生產數(shù)據(jù)信息并可以即時交流,有利于相互配合提高協(xié)作效率。
4 總結
化工工藝流程中往往涉及到多個工序、多個部門,以往的信息交流模式往往導致信息的準確性不高、實效性低等情況,影響企業(yè)的生產經營。生產信息管理系統(tǒng)與化工自動化控制系統(tǒng)(DCS)在化工工藝流程中的配合應用,在一定程度上解決了這些問題。通過各種功能實現(xiàn)對生產過程的實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)問題,避免事故發(fā)生;能夠通過對原材料與能源用量的計算及時優(yōu)化生產,減少物耗與能耗,提高經濟效益,增強企業(yè)核心競爭力,這兩套系統(tǒng)的配合應用有著很高的實用價值與廣闊的應用前景。
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篇9
關鍵詞:石油化工;自動化儀表控制技術;儀表控制
中圖分類號:TP302文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2018)15-0245-02
目前,我國網(wǎng)絡技術發(fā)展較為迅速,機械制造行業(yè)和網(wǎng)絡技術相互結合發(fā)展,以此為儀表自動化的控制提供了有效的技術支持,實現(xiàn)儀表自動化控制,能夠使石油化工設備穩(wěn)定性及安全性得到有效提高。但是目前我國儀表自動化技術和發(fā)達個國家相比較為落后,起步較晚,在實際使用過程中具有多種問題。所以,對儀器自動化儀表控制的研究尤為重要,從而促進石油行業(yè)能夠更加科學的發(fā)展。
1石油化工自動化儀表控制技術分析
因為石油化工行業(yè)自身具有較大的危險性,所以還有化工管理過程中的安全生產尤為重要。在技術人員實現(xiàn)自動化儀表操作過程中,要保證石油化工生產的安全性,其在實際生產中尤為重要。所以,就要使石油化工自動化儀表控制審視進一步的提高,并且加強生產過程中的檢查及控制力度,充分掌握生產進度及精準性,及時了解實際生產過程中的問題及安全隱患,并且制定相應的措施,保證企業(yè)生產的安全性[1]。目前,石油化工自動化儀表控制技術為以下內容。
1.1檢測模型分析技術
在自動化控制過程中,其中尤為重要的技術就是監(jiān)控模型技術,此技術能夠對生產運行的情況進行全面掌握,從而有效且及時的診斷機械設備中的故障,以此使安全生產可靠性得到有效提高。企業(yè)在使用檢測模型的過程中,能夠提前知道可能發(fā)生的情況,并且還能夠對生產鏈安全性進行控制。利用監(jiān)控模型技術還能夠了解企業(yè)運行的基本情況及進度,預測企業(yè)生產過程中的安全隱患,以此有效降低行業(yè)的風險。
1.2分析自動化檢測及修復技術
一般在石油化工企業(yè)實際操作過程中,儀表自動化技術的使用能夠使石油化工企業(yè)安全生產得到提高,并且保證設備能夠安全有效的運行。我國目前的信息技術發(fā)展在不斷的加快,自動化檢測能夠根據(jù)設計程序實現(xiàn)故障自動檢測,并且對其進行修復處理,還能夠保存相應的數(shù)據(jù),從而幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)其中的故障,之后制定相應的措施,有效降低石油化工生產成本,使工作效率得到有效提高[2]。
1.3實時儀表監(jiān)控技術
目前石油生產實際操作過程中,對石油生產安全性進行保證的主要技術就是儀表監(jiān)控就,此種技術屬于實際生產過程中的主要內容,其將中心處理器及其他軟件作為基礎,對儀器中的數(shù)據(jù)進行全面分析,以此能夠使工作人員充分了解石油生產進度,其對于生產操作的降低具有較大的幫助[3]。圖1為實時儀表監(jiān)控技術的結構。
2石油化工儀表自動化控制技術的特點
2.1自動化儀表的特點
總體分析,自動化儀表主要是根據(jù)先進微電腦芯片技術有效實現(xiàn)自動化控制,其不僅能夠縮小自身體積,使測量抗干擾性及可靠性得到有效的提高,還能夠在石油化工生產過程中使用,從而充分發(fā)揮自身的作用。首先,其位置控制硬件電路具有可編程的功能,利用軟件部分接口芯片進行復雜控制,使順序控制轉變?yōu)榇鎯刂啤F浯?,具備記憶存儲功能,能夠隨機將此部分信息到存儲器中存儲,并且進行保存;最后,具有良好的計算功能,因為微型計算機是到自動化儀表中進行配置的,所以要求其能夠實現(xiàn)高精度復雜計算,并且對極大值及極小值進行明確,具有強大的計算功能[4]。
2.2檢測方式
使用儀表自動化控制檢測方式。在實際生產過程中,石油化工行業(yè)的溫度會出現(xiàn)過高或者過低的情況,這個時候對于溫度計就有一定的需求,但是不能夠使用水銀玻璃溫度計,此會對熱電阻信號及熱電偶信號的傳輸造成影響。可以使用雙金屬溫度計,并且在生產過程中要對儀表檢測精準性進行檢測,從而提高化工企業(yè)的效益。比如,在對生產環(huán)節(jié)溫度變化進行動態(tài)觀察的過程中要根據(jù)儀表對目前生產溫度進行明確,以此有效實施溫度控制措施。保溫產品的液位能夠得到生產產品數(shù)量等一系列的相關信息,?畝?有效實現(xiàn)可視化的生產。對壓力值及流量等工藝參數(shù)進行重視,能夠有效為生產提供較為精準的數(shù)據(jù)支持[5]。
3石油化工自動化控制中的儀表控制
目前,我國社會經濟在不斷的發(fā)展,人們對于石油化工產品需求在不斷的增加,以此導致現(xiàn)代石油化工市場存在供不應求的情況,從而促進了石油化工產品生產的發(fā)展。在石油化工生產過程中,儀表控制屬于尤為重要的環(huán)節(jié)。儀表控制在石油化工自動化中的優(yōu)勢為智能化、數(shù)字化及網(wǎng)絡化等,使用先進信息技術,能夠為石油化工自動化控制提供基礎的分析、存儲及預測的能力。雖然石油生產效率在網(wǎng)絡、計算機及數(shù)據(jù)信息等技術方面具有明顯的提高,但是其在石油生產過程中具有大量易燃易爆及有毒的物質,所以在石油生產過程中要求相關技術人員通過自動化控制儀表對生產技術參數(shù)進行嚴格的控制,從而使石油化工生產可靠性及安全性得到提高。另外,相關部門還要實現(xiàn)只有化工生產信息化管理,從而使石油化工行業(yè)生產效率得到提高,降低石油化工生產人員勞動強度,提高產品質量及經濟效率[6]。目前,石油化工自動化控制儀表策略為:
3.1常規(guī)控制
通過常規(guī)DCS、電動單元組合儀表等儀器的發(fā)展分析,石油化工各行業(yè)的自動化連續(xù)控制、順序控制及批量控制等基本的控制策略并沒有變化,其中主要包括回路、連續(xù)等控制,分為單回路、串級、均勻、非線性、自動選擇及前饋等調節(jié),不過都是將PID調節(jié)作為基礎。簡單來說,就是功能塊及控制算法并沒有較大的變化。其中控制方案及組態(tài)能力具有較大的變化,功能塊之間的連接主要包括并聯(lián)連接、多重窗簾及選擇性連接等方式,使用批工藝應用模塊,此種方法透明并且便于使用。3.2安全儀表系統(tǒng)
因為石化裝置具有大型化的特點,其容易流程較為復雜,并且易燃易爆,對于環(huán)境保護具有較高的要求,從而能夠使安全性需求得到有效的提高。一般都是通過DCS的設備實現(xiàn)安全連鎖保護,在部分企業(yè)已經無法滿足需求,所以其中的緊急停車系統(tǒng)等都在DCS以外進行設置。目前自動化儀表行業(yè)中基于IEC61508的安全儀表系統(tǒng)能夠有效滿足石化企業(yè)需求。安全儀表系統(tǒng)能夠有效解決工程問題,其能夠連續(xù)性的在線運行,在偵測不安全事件的過程中,能夠立即實施行動,從而降低可能出現(xiàn)的損失。功能安全要以安全指標、風險度及安全完整等級相互結合,正確使用SIS系統(tǒng)。目前我國只是使用石油化工緊急停車和安全連貫系統(tǒng)設計導測作為根據(jù)[7]。
3.3先進控制與優(yōu)化
基于現(xiàn)代控制論的發(fā)展,多種智能化的算法逐漸發(fā)展,出了智能PID控制,多變量控制已經被廣泛應用到石油及煉油行業(yè)生產實踐過程中,其主要是將DCS作為基礎。也能夠是獨立的,也可以是軟件包。其與多變量動態(tài)過程模型辨識及軟測量等技術具有密切的聯(lián)系,大部分都是使用測控和PID串級控制相互結合。目前單一油源在煉油廠中使用數(shù)量較多,其中的卡邊控制等基于平穩(wěn)操作的效益提高效果更加明顯。
3.4人機界面
目前大部分石化企業(yè)正在通過一個裝置及控制室逐漸過渡為多個裝置一個控制室或者全廠使用一個中央控制室,或者將LED屏幕進行展現(xiàn),配以相應的指示燈及顯示儀表,將鍵盤及鼠標的操作作為基礎,結合按鈕、旋鈕及觸摸屏。該文要說的是在DCS組態(tài)過程中和控制策略相互結合的人機界面操作策略確定,工位號操作可以結合儀表棒圖和分組、細目及趨勢等畫面,以此有效促進組態(tài)實現(xiàn)。模擬圖制作要根據(jù)工藝要求實現(xiàn),此與信息處理能力、報警、優(yōu)化操作及事故判斷的處理等人機界面友好問題具有密切的聯(lián)系。不僅要與HMI軟件的產品性能得到提高,并且還要在系統(tǒng)集成過程中除了要注意控制方案等硬指標,還要人機界面能夠有效完成,樹立自動控制人員牢固思想,和工藝操作人員相互配合,以此有效實現(xiàn)操作。
3.5現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)具有全數(shù)字化、開放性及互操作性的優(yōu)勢,其已經成為現(xiàn)代化控制系統(tǒng)今后發(fā)展的主要方向?,F(xiàn)場總線智能儀表的控制分散度較高,使其不僅具有儀表基本功能,還具有良好的控制及運算功能,從而有效實現(xiàn)分散控制。另外,每條總線能夠到多臺現(xiàn)場儀表進行連接,能夠有效節(jié)約電纜的用量,降低后期試、系統(tǒng)安裝及維修的費用,以此增加了石油化工行業(yè)的經濟利潤[8]。
篇10
【關鍵詞】控制 自動化 儀表
中圖分類號:P634.3+6文獻標識碼: A 文章編號:
化學工業(yè)是創(chuàng)造價值經濟的重要組成部分,它直接影響國計民生,和國民經濟的其他部門密切相關?;どa過程,往往是在密閉的容器和設備中,是在對于工作人員不利的情況下連續(xù)進行的。此外,不少介質還是直接傷害人體的化學性質。因此,為了響應“以人為本”的號召,使化工生產正常地、高效地進行,就必須把各項工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內,并盡量使生產過程自動化,而對這些數(shù)據(jù)的控制和維持,最直觀的就是化工生產自動化的儀表部分。
一、化工儀表概述及分類
自動化儀表分類方法很多。根據(jù)不同原理可以進行相應的分類。例如按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現(xiàn)場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;隨著微處理器的蓬勃發(fā)展,根據(jù)儀表有否引入微處理機(器)又可分為自動化儀表與非自動化儀表。根據(jù)儀表信號的形式可分為模擬儀表和數(shù)字儀表等等。儀表覆蓋面比較廣。任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓力檢測儀表,若用差壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計算和輔助單元也很難歸并。
二、對我國化工業(yè)常用的自動化儀表進行分析
根據(jù)實際應用情況,我國工業(yè)化生產中,常用的化工儀表自動化種類有如下幾種:
1、壓力儀表?;どa中,壓力儀表至關重要,因為沒有壓力,廠房設備和人員的安全都無從談起,生產的順利進行更是無法保障。常用的壓力范圍是負壓到300Mpa,這是相對于高壓聚乙烯反應容器而言。測量壓力的原理有多種,根據(jù)不同的測壓原理,一般選用不同種類的壓力儀表,最為常用的壓力儀表有三類,分別是彈性式、活塞式(壓力校驗儀)和液柱式。壓力儀表的應用范圍也十分廣泛,高溫介質、腐蝕介質、易結晶介質等諸多介質都可以做壓力測量,而且測量的精度相當高,可以達到0.1級,這是我國工業(yè)水平不斷提高的結果。
2、流量儀表。在工業(yè)生產的過程中,流量儀表的應用最為廣泛,流量測量所獲得的參數(shù)內容豐富,所以,對流量儀表的研究是化工儀表自動化研究中的重中之重。和人們日常所指的流速有所區(qū)別,流量指的是單位時間內流經有效截面的流體的體積和質量,有的時候,甚至需要應用流量計算儀來測量一定時間內流體的流量和體積。測量流量原理的采用是根據(jù)流體介質的不同而劃分的,測量流量可以分為測量體積流量和測量質量流量。一般而言,常用容積法和速度法來測量流量的體積;常用推導法和直接法來測量流量的質量。
3、溫度儀表。在化工生產中,對溫度的測量與監(jiān)控是不可或缺的。一般而言,溫度儀表的指示范圍是-200+1800℃,工業(yè)生產中所用的溫度儀表無非兩種,即熱電阻和熱電偶,且采用接觸式的測量方式。溫度控制實現(xiàn)自動化是必然的趨勢,這與現(xiàn)場總線技術的應用有直接聯(lián)系。
4、在線過程分析儀。在線過程分析儀是化工生產中實現(xiàn)控制和分析完全自動化的必要保證。和以往的化工生產相比,現(xiàn)代化的化工生產過程更注重工藝參數(shù)的自動化測量與控制,均是通過應用在線過程分析儀來實現(xiàn)。在線過程分析儀的采用是產品質量合格與否的間接保證,且應用在線過程分析儀并不是一種儀器的使用,一般而言是多套儀器的配合使用,核磁、原子吸收、液相色譜等十幾種儀器多為我國化工生產中所采用。
5、物料儀表。物料儀表其主要是用于對液位的測量,測量的對象是原料、半成品或者成品。由于測量方式的不同,物料儀表種類眾多,隨著化工產業(yè)的不斷發(fā)展,石化行業(yè)對物料儀表的精度上提出更高要求,精度較高的磁致伸縮式(0.05%)、雷達式(0.3%)和矩陣渦流式(±1mm)液位計應用廣泛。物料儀表雖種類眾多,但除浮力式儀表可以通用外,其余的皆不可通用,這是由被測物料的特性所決定的。
三、儀表自動化應用的發(fā)展方向及建議
儀表要實現(xiàn)自動化控制從現(xiàn)代化儀表自動化集成系統(tǒng)的構造上,分為測量數(shù)據(jù)的采集部分的傳感器,數(shù)據(jù)處理的可編程控制器(DCS),還有用于執(zhí)行功能的執(zhí)行器。儀表自動化發(fā)展就應從三個方面入手。
1、傳感器在儀表中的運用:傳感器作為儀表的數(shù)據(jù)采集單元,可以說是最重要環(huán)節(jié),它的發(fā)展引領儀表自動化的發(fā)展。現(xiàn)階段研制出來的新類型的傳感器可以說是層出不窮,傳感器也是向高度集成化、新技術高度使用發(fā)展,例如激光技術,光控技術,核磁共振技術等。并在儀表調節(jié)方面,把非線性,前饋和滯后等計算調節(jié)技術加入到以比例、微積分方式的傳統(tǒng)調節(jié)規(guī)律之中,以適應于多回路的復雜自動化控制系統(tǒng)之中。在傳感器的材料運用上,新材料的發(fā)展為傳感器的發(fā)展提供了物質基礎,間接的也為儀表的集成化、微型化提供了必要條件。例如以硅為基體的半導體材料制造的光熱探測器就具有高靈敏和高精度。
2、 可編程控制器的應用:可編程控制器簡稱PLC,主要是對傳感器采集來的數(shù)據(jù)進行分析,并按照設定的程序發(fā)出控制命令。微處理器在儀表中的應用就在于PLC的運用,用軟件來替代硬件中的邏輯電路,把復雜的控制電路中一些復雜功能的控制用軟件編程,以取代硬件中控制和定時用的大套電路,這樣就簡化了硬件電路結構,使儀表趨于集成化,體積更小,而且利用可編程控制器還能實現(xiàn)程序的擦寫,讓儀表的功能多樣化,利用軟件來改變儀表的測試功能或所測試數(shù)據(jù)的精度和要求。
3、 調節(jié)器的運用:八十年代初,因為微處理器的發(fā)展,儀表中調節(jié)器也向智能型數(shù)字式發(fā)展。因為數(shù)字式的設定及其運算功能的加強使自動化儀表中調節(jié)器的功能性大幅加強,并且多種制式信號可同時輸入,PID自整定,EEPROM技術的運用,讓工業(yè)生產中的生產工藝控制度更高,操作也更加簡單。因為通信技術的發(fā)展,遙控和遙測技術在現(xiàn)在的數(shù)字型調節(jié)器中也有了運用,調節(jié)器正在走向全面智能化的發(fā)展。
結束語
隨著化工自動化技術應用的日益深入及應用范圍與規(guī)模的不斷擴大,使儀表實現(xiàn)高速、高效、多功能、高機動靈活等性能,我國的化工儀器儀表產業(yè)的發(fā)展水平必將快速邁向更高階段,而化工自動化儀表的應用也將發(fā)揮其不可估量的作用。
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