中国能源建设集团东北电力第三工程有限公司 辽宁锦州 121001
摘要:近年来,我国的化工行业有了很大进展,对自动化仪表的应用也越来越广泛。智能时代的到来让人们的生活有了更多的可能性,在自动化仪表发展这方面更加趋于成熟化,自动化仪表是企业发展的核心,具有非同寻常的意义。我国自动化仪表和控制系统的整体发展进度较为缓慢,基于此,本文从自动化仪表和控制系统的角度出发,阐述了自动化仪表和控制系统的发展现状,对促进自动化仪表及控制系统发展的相关策略进行了一个较为详细的说明。
关键词:自动化仪表;计算机控制系统;发展方向
引言
目前,我国化工自动化领域已经取得了很大的进步,随着科学技术的不断发展和提高,在许多领域和行业中,自动化技术得到了推广和应用。自动化技术在化工仪表上的应用,极大地促进了中国经济的发展。化工生产装置的规模逐渐扩大,产品被序列化,除了生产技术的不断创新,也需要测量和控制仪器和控制系统有更高的进步,以保证可靠的生产和安全,并确保产品的产量和质量。
1化工仪表及自动化系统的发展
传统的化工生产仪表数量并不多,使用起来也比较简便,大多是通过工作者的经验,以人为操控的方式来进行。在上世纪40年代的时候,研发出了基地式仪表和继电器控制方式的控制系统。而由于电学、自动化得到了很大幅度的提升,以及全新材料、处理器的出现,到了上世纪80年代以后,PLC、DCS等控制系统获得了普遍的使用。当前国内也正在采用全新的化工装备技术,并且测量控制仪表和DCS控制系统已经在我国获得了很好的推广效果。由于化工生产经常会产生高温、高压的情况,并且化学反应以瞬间反应为主,所以极有可能出现生产意外。而在采用自动化仪表,并采取了相关的控制系统技术以后,则很好的改善了以上的问题。利用检测仪表能够得到工艺物料的操作工况特性参数,然后再采用相关处理器进行逻辑计算,最后在对控制阀门进行变频控制,就能够确保工艺装备里的工艺物理量达到规定的要求。进入到新世纪以后,化工行业达到了综合化、产品精准化的效果。生产装置也得到了进一步的提升,不过如果出现事故那么所导致的后果也会非常的严重。大规模的装置具有非常多的控制点,工艺流程也非常繁琐、控制精度所能够达到的准确度是传统化工设备所无法比拟的。同时,DCS系统在功能、性能等方面也得到了完善,从刚开始只能进行工业控制,升级到了向下扩展到现场的智能化测量仪表、执行机构,从上扩充到了生产信息管理的企业全面解决方案。
2自动化仪表及控制系统的现状研究
当前制造行业正处在发展的瓶颈期,自动化仪表的发展速度相对来说比较缓慢。制造商对于自动化仪表的生产主要有两方面的争议,其一是对于新兴市场的客户而言,这部分客户对仪表产品的敏感度极高,要想设计出符合客户需求的仪表产品是比较困难的;其次是产品本身而言,因为产品的多样化设计,仪器或这仪表产品很容易被其他产品所替代,这就使得企业不得不考虑对新兴产品的开发。自动化仪表有着良好的性能稳定性,存储容量大、高拓展性、数据处理速度快,传统的仪表存储容量有限,内部结构组成单一化,无法满足多个时刻的存储记忆需求,如果转换为下一层的存储,那么,之前存储的信息都会消失,而自动化仪表很好地解决了这类问题,它使得记忆性存储信息更加全面稳定,微机的载入使仪表的功能更加全面,可以实现多种存储信息的记忆需求。仪表是多个装备复合的一种设备,其内部程序错综复杂,在自动化的调控下使得仪表程序具体化,这样可以有效提高软件编程的可操作性,简化了软件的程序设计流程。自动化仪表中嵌入了卫星计算机,使得仪表的数据处理速度、数据计算效率得到了一个质的飞跃,并且这种计算方式可以最大程度上保证数据的准确性。
随着自动化仪表的广泛普及,我们也逐渐发现自动化仪表在实际应用过程中存在的一些问题,这些问题都是需要研发人员着重注意的,比如,数字仪表和控制系统的运行不稳定,信息保密措施做得不到位,整体的安全性能有待提高等,特别是通信的私密性和安全性得不到有效的保障。智能仪表与控制系统之间存在一定的交互性,两者设计的信息含量比较大,正常情况下,智能仪表的可操作性比较强,仪表故障问题也比较多样化,很难有针对性地提出方案进行解决。
3促进自动化仪表与控制系统发展的策略研究
3.1全方位的智能化监控
在当今的企业生产监测中,大多应用的是烟雾、温度等的传感器,通过红外线发光二极管所组成的信号源,光敏三极管所组成的接收装置,借助于红外线收发模块对信息进行收集以及传输。在传感器正常运行的情况下,红外线发射管就会持续进行红外光的发射,接收装置也会持续对信号进行接收,然后将信号传送给单片机。在这一过程中,信号被遮掩等的现象可以得到有效避免,进而实现立体化、全方位的智能监控。
3.2云平台配置
(1)访问权限管理。为保证工业生产的安全性、可控性,系统需要设置权限管理,权限管理采用“权限、角色关联”方法,通过赋予不同工作人员角色来给予其相应的权限,如管理人员、用户、技术人员。在人员通过Web程序访问后,首先连接的是数据库,然后调用相关的数据库信息,判断权限相关的SESSION变量,判断是否存在相关数据,以及角色信息的正确性,同时采用SESSION变量对访问次数进行控制。(2)自动化仪表控制。根据工业生产中自动化仪表的更新迭代情况,增加自动化仪表设备注册功能,工作人员可根据设备的编号、种类,将设备提交到数据库中,同时生成一张有所有设备的数据表。自动化仪表的控制整合PID控制算法,目前PID控制算法是国内工业生产中应用最为广泛的控制算法,PID控制算法能够解决绝大多数控制回路反应滞后问题,同时也能够在减小动态偏差的基础上,保证自动化控制的有效性。根据核子秤的分布情况,可将现场的核子秤分为多个区域,从而实现各个控制区域的整合,最终形成一个完善的PLC控制系统。
3.3加大对传感技术的应用
传感器对于自动化仪表来说有着非常重要的作用,传感器的技术性优化可以促进自动化仪表的进步,在实际研发生产过程中,要加大对传感器的应用,通过传感器与自动化仪表的交互融合,可以让数据更快速精准地导入计算机内,要选择质量达标的传感器材料进行融合,这样才能保证自动化仪表运行的稳定性。微机是自动化仪表组成的一部分,随着微型技术的深度发展,使得自动化仪表越来越偏向智能化、数字化,这种数字化主要体现在对系统的设定中,数字的可视化设计加快了仪表的运行速度。要采用合适的方式提高软件和硬件的集成度,数据的分析都是依靠编程进行的,而编程的运行效率与软硬件的集成度有着直接的关系,软件可以代替硬件的单一化功能属性,赋予仪表更多的功能属性。
结语
综上所述,在现代的工业生产中,电气自动化仪表以及自动化控制技术的应用,不仅可以有效提升工业生产的效率与质量,保障机械设备的正常运行,避免机械设备运转失灵对生产的不利影响,保障工业生产的安全性,而且可以进一步减少操作人员的工作强度,降低人力资源成本。这对于当今工业生产的发展以及社会经济的提升都有着十分积极的促进作用。
参考文献:
[1]杨广海.化工仪表与自动化过程控制问题探索[J].化工管理,2020(8):147-148.
[2]杨亚萍,潘庆法.化工自动化控制的关键技术和仪表控制[J].化工设计通讯,2019,45(12):188,199.
[3]邓旸,张德良.现代化工仪表以及化工自动化的过程控制[J].民营科技,2013(3).