化工仪表中的自动化控制技术探究 韩峰1

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:韩峰1 董兵2
[导读] 摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,化工企业生产用到的各种技术,也逐渐提升了技术水平,各类自动化控制技术的应用也逐渐广泛。
        1 内蒙古庆华集团乌斯太能源化工有限公司  内蒙古阿拉善  750336 2 内蒙古庆华集团乌斯太精细化工有限公司  内蒙古阿拉善  750336
        摘要:现如今,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,化工企业生产用到的各种技术,也逐渐提升了技术水平,各类自动化控制技术的应用也逐渐广泛。鉴于我国化工企业的发展任重道远,在仪表应用方面,研究人员应致力于提高自动化控制技术水平,实现化工企业的可持续发展。本文将基于化工仪表自动化控制技术特点,讨论化工自动化仪表的控制技术,以及化工自动化控制中仪表控制的策略。
        关键词:化工仪表;自动化;控制技术;智能化
        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控制技术具有极高的现实价值。
        1化工生产中现代化工仪表的应用价值
        现代化工生产可在自动化、智能化的监控测试中进行生产控制,高效得到各类机组的运行状态及运行指标,可依据化工产业的生产模式确定生产步骤,以期提高化工生产的综合效率。因此,技术人员应分析出各类仪器的应用方法及应用步骤,分析在使用过程中的注意事项。同时根据仪表的功能指标进行在线监测,方便进行数据显示、在线调整监督、电动控制以及传动监测等操作。当仪表在线运行时,技术人员可结合仪表所呈现的数据进行在线测量,根据仪表的指示指标进行在线校验,可减少传统人力监控不系统、不精准的问题。另外,现代化工仪表也可进行“24h制”的制造运行。能在敏感测试的过程中变更变量数据,可方便将指定的参数数据传送至监测软件中,再以信号、数字、表单的形式进行展现,也能根据相关操作指令进行自动保存。若操作过程中传感器所反馈的数据存在异常时(超过安全阈值),系统也可在联锁保护的支持下进行断路处理。
        2化工仪表中的自动化控制技术
        2.1现场总线控制系统
        化工生产阶段,现场总控系统具备较强开放性和实操性,在未来控制系统的发展方面,具备主导性作用,发展前景相对广阔。现阶段现场总线智能仪表,在表现上主要呈现分散度良好的特点,这也有效增强了化工仪表的功能性。现场总线控制系统除了具备较好的适应性,控制功能和运行水平同样较强等普通仪表不具备的优势,该控制系统可以起到分散控制的作用,可以在不同仪表中连接总线,这种方式不但降低了电线使用量,还为后续仪器的检修和调试,带来了较大便利性,促进了化工企业经济效益的提升。
        2.2信号测量检查
        信号测量检测主要是利用测量工具对仪表的信号情况进行检测,以确定其故障的准确部位,常用的信号测量仪表有示波器、万用表等多种工具,在实际的测量过程中,应根据实际使用需要选择合适的仪表和测量方式进行测量,以万用表为例,在对仪表内部线路通断的检测方面有着非常好的效果,而逻辑笔则常被用来检测集成电路的逻辑异常。当检测到信号异常部位后,就可以推断出故障所发生的准确部位原因,继而采取措施对其进行修复或者是利用零部件进行替换,来完成对仪表的修复工作。
        2.3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。
        2.4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。
        2.5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。
        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]郝卫,曲有华.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].百科论坛电子杂志,2019(004):734.
        [2]李雨晨.化工自动化及在生产中的应用探讨[J].化工管理,2020(02):151.
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