化工自动化仪表及控制系统智能化的研究
陈军霞 靳兵
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陈军霞 靳兵 ,. 化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J]. 发电技术与研究,20215. DOI:10.12721/ccn.2021.157031.
摘要: 随着我国社会经济水平的提升,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: 化工自动化仪表;控制系统;智能化
DOI:10.12721/ccn.2021.157031
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引言

在传统生产控制中,化工行业在生产控制方面,一般会应用 DCS 控制自动化策略,这种系统可以达到简化流程的目的,操作也相对简便。当前技术发展背景下,自动化控制技术具备较快的更新速度,智能化水平也逐渐提升。

1.石油化工仪表自动化控制的特征

1.1 安全性高

由于石油化工产品生产的特殊性,石油化工产品的生产过程危险性极大,一旦部分环节出现故障情况或参数错误,很容易引发较大的安全事故。而在石油化工产品生产过程中,运用石油化工仪表的目的,则是为了通过石油化工仪表的监测功能,对各个环节的生产参数,实时采集与分析生产数据,在设备参数出现错误情况下,能够及时对设备进行维护,降低安全事故发生率。相对于以往的石油化工仪表,在石油化工仪表中融入自动化控制技术,可在自动检测功能的支持下,实时保障石油化工产品的生产安全,进而提升石油化工产品的生产效率与安全性。

1.2 提升控制水平

受到社会对石油化工产品需求较高的影响,很多石油化工企业在进行产品生产时,多采用批量制的生产方式。虽然批量制生产可以有效提升生产效率,但社会对石油产品多样化的需求,使得批量制生产方式应用比较局限化。如石油化工产品生产过程中,应用比较广泛的DCS系统,此系统的生产操作简单,需要的资金投入却比较多,系统维护非常复杂。为解决此类情况,石油化工企业引入了PID技术,在PID技术的支持下,以往的批量控制转变为了串级控制,不仅可以对某个环节进行单独控制,也能独立进行编程操作,可满足生产企业的多种生产需求,系统控制效果十分良好。

1.3 技术类型多元化

从当前石油化工企业的生产运营而言,大部分石油化工企业采用的系统为DCS系统,但随着科技技术水平的提升,以及时代需求的改变,各种新的石油仪表控制技术不断涌现,丰富了现有的石油仪表控制技术体系。在这些石油仪表控制技术的深入应用下,人机交互页面的人性化水平越来越高,可贯穿于石油化工生产的整个过程,在多种技术的共同融合与应用下,石油化工仪表的安全生产水平逐渐提升,可支持多种生产技术。

2.化工自动化仪表的应用状况

化工自动化仪表种类繁多,化工生产自动化仪表的应用,可有效对温度和压力水平进行检测,对高温高压进行控制,化工仪表在化工生产中的作用显著,可依据监测情况进行设备的自动化调控,以此形成自动化的生产流程。当前,现代化技术不断发展进步,化工自动化仪表技术的应用,具备数据存储能力和数据计算功能,具备可编程控制系统功能,可发挥智能化的化工生产调控作用。化工仪表的应用范围日益广阔,化工企业生产的各个环节中,自动化仪表均参与其中,运行过程中,想要保障化工仪表的正常应用,减少仪表故障对生产产生不利影响,必须定期对化工仪表进行检修与维护,对故障进行排除,以确保化工仪表应用的安全性和稳定性。

3.自动化技术在现代化工仪表的应用

3.1 温度仪表

温度仪表主要是对温度进行检测,根据其测温的原理来看,有接触类与非接触类两种仪表。其中,接触类的仪表特点就在于简单可靠,且有着较高的测量精度,而其不足就是测温元件需要与被测介质之间得到完全热交换,并且在一定时间后才能实现热平衡,而这就势必就会存在测温被延迟的问题,加上其抗压测试的温度不高,因此在高温测量时不能应用。而非接触类的温度仪表的测试原理是采用了热辐射原则,能避免接触类仪表的诸多不足,不仅测温范围广,而且被测介质温度也不会影响,同时反应速度也很快。而其不足就是容易被温度发射率和测量距离的影响,还有烟尘与水汽等因素也会受到影响,导致测量精度受到影响。而按照上述分类外,若按照其材料分类,还可以将其分成一次仪表,若按照其用途分类,还可以分为此二次仪表。其中一次仪表常见的有热电阻、热电偶、双金属温度计与就地温度显示仪等几种; 而二次仪表常见的有温度记录与巡检仪、温度显示与调节仪器,以及温度变送器等几种。

3.2 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。

4.化工自动化控制中仪表控制的策略

4.1采取预防性维护

对于石油化工企业仪表的维护应当积极采取有效的预防措施加以防范,尽可能有效地避免事后维护的情况出现。如在日常的生产活动中,应当进一步强化仪表的检查、清洗、添加润滑油和及时更换损坏零配件等。在具体的工作中,还要充分结合各种仪表寿命数据来加强日常的维护保养工作,同时,还应当科学、合理地运用现代计算机技术以实现对仪表进行实时有效的监控,从而得以有效地及时发现仪表在工作中可能潜在的问题,以便相关维修人员对其展开展有针对性的维修保养。这种预防性的维护需要运用计算机在线监测系统来实现对仪表的实时有效的监控,这样可以有效地节约由于人工巡查所需投入的人、物方面的资源,有效节约石油化工企业的生产成本;与此同时,还可以及早发现仪表潜在的问题,进而大幅度减小仪表故障的发生,有效地降低了仪表故障而引发的安全事故率。

4.2执行仪表控制系统有效方案

当前社会背景下,我国化工企业各项工作中,化工仪表控制有效方案的执行,占有举足轻重的地位。传统的化工企业控制系统,在组成方式上,是由各种控制室组合成的,每个设备都在不同控制室,无形中平添了更多工作量,也容易出现资源浪费的情况。因此,如果同一个控制室便能容纳所有设备,就会显著降低工作人员的工作量,在控制系统操作方面便利性更强。我国化工企业应用自动化控制仪表的方式,不但促进了经济效益的提升,而且给予了更多安全保障,符合科学技术在化工企业中的应用标准。

结束语

化工自动化仪表在化工企业生产过程中应用的范围比较广泛,且化工自动化仪表的应用,可对化工设备进行精准化的控制,提升化工生产的效率,促进化工企业生产水平的提升。由于化工自动化仪表的种类较多,在应用过程中,化工自动化仪表应用故障问题时有发生,不仅影响化工企业生产运行效率,还会在诱发化工生产的安全事故,威胁化工企业生产质量。

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