工业自动化仪表和化工自动化探析
冯建博
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冯建博,. 工业自动化仪表和化工自动化探析[J]. 中国仪器,20232. DOI:10.12721/ccn.2023.157013.
摘要: 随着中国工业不断进步和发展,逐步提高生产效率和规模,在某种程度上,采用自动化技术,包括工业自动化设备和化学自动化技术,推动整个工业生产过程实现自动化知识管理,自动化管理是一门全面的技术学科,全面使用自动化仪器控制器的学科,计算机科学理论服务于化学工程的学科是每个人的研究目标。本文主要分析工业自动化仪表和化工自动化。
关键词: 自动化仪表;化工自动化;工业自动化
DOI:10.12721/ccn.2023.157013
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引言

就我国目前的情况来讲,工业生产与化工技术的发展态势相对良好,研发人员逐渐将关注的目光集中在工业自动化仪表技术方面,智能化逐渐成为工业生产发展的方向,对于此时的工业生产力来讲,受到的正向影响较为显著。对发展初期的工业自动化仪表技术进行分析能够发现,应用于数据测量较为常见,然而,数据在传输的过程中,丢失问题时有发生,无法保证测量结果的准确性。由此可见,研发数据测量技术的过程中,要具备智能性与先进性。

1、仪表自动化的控制原理

科学技术的不断发展,让计算机技术在各个领域得到了普及,自动化是人类科技发展的一大进步,代替人们做了很多力所不及的工作,逐渐开启了全球自动化时代。人们通过计算机技术,对相关设备的参数进行设定后,使其代替人工对生产过程进行干预,不仅可以提高生产效率,还可以最大限度地降低安全事故的发生概率。早在20世纪40年代,西方国家就已经尝试将仪表自动化应用在一些化工企业中,由于受到技术、材料等限制,早期的相关设备普遍因体积庞大,显得笨重而难以操作。经过近半个世纪的探究与实践,新兴技术、各种高端材料层出不穷,转接学者们不断完善相关理论,优化仪表在自动化过程中的各种缺点,在信息和数据的处理能力上也在不断提升,让化工工业不断迎来飞跃式发展。我国在相关领域虽然起步较晚,但在一代代科研人员的努力下,不断缩小与西方国家在仪表自动化领域的差距,时至今日俨然已经走在科技前沿,得到了国际市场的认可。仪表自动化为我国化工工业贡献巨大,通过自动化管理取代了效率低下的人工操作,将节约下的资本用于研发和运营,不仅能够让化工企业有余力拓展市场,提高生存能力,还可以将省下的资金用于仪表自动化的研发,使产品的生产效率得到提升,在这样的良性循环中找出适合企业管理仪表自动化的有效途径。

2、化工仪表的使用问题

2.1准确性需求较高

现代化工生产对环境要求十分苛刻,而仪表的设置就能够准确清晰的对环境数据进行指示。若仪表未能达到该要求,其使用范围就会受到限制,工业生产成本也会明显提升。比如在温度指示效率中,传统温度指示需求较低,所以对于感温材料的使用限制相对较少。而在工业生产中,液体汞对温度的反应耗时较长,很难用于精密需求下的工业生产任务,所以生产线中的温度仪表多被红外线测温仪所替代。

2.2运行环境复杂

与实验室环境不同,工厂环境复杂,如液氢生产工艺,甚至部分生产流程中的管理温度会发生明显变化,这也直接增加了基本数据收集的难度。国内低温液氢储罐未能实现液氢温度检测,因此在大多数情况下,大量仪表均无法直接应用于工业生产中,直接接入自动化控制体系更是难上加难。当运行环境变化后,技术人员要考虑生产温度变化对温度指示器数据的影响,以及液氢生产环境易燃易爆区电气防爆要求的影响,同时还要考虑温度对于自动化控制精度的影响。在现阶段,我国还无法完全做到生产环境与数值监测的隔离。

3、工业自动化仪表和自动化技术的开展思路

3.1科学选择仪表种类

在应用自动化系统的过程中能够发现,要想将效率进一步提升,就需要与工业生产环境进行结合,站在技术人员的角度来讲,安装的环境是仪表工作顺利进行的关键所在,在这个过程中,要考虑到各个环节工作的特征,这是预防不适配问题出现的有效手段。实际影响需要得到重视,因此,在选择仪表的过程中,要具备相应的稳定性,更换成本通过此种方式而显著降低。在采集数据信息方面,自主式测量仪表能够实现自动工作,并监控着相关的数据信息,另外,需要考虑系统的指令,并调节系统的运作状态,从而将更加稳定、安全的环境向数据提供。

3.2全面分析自动化技术及数据

控制节点效用在自动化技术应用中尤为关键,一旦失去此种效用,控制系统运作将会受到显著负面影响。由此可见,自动化技术与数据全面分析工作的开展尤为关键,一般而言,在计算的过程中,主要是依据模型而进行,从而将分析系统风险的目标实现,系统稳定性随之显著提升。在节点控制水平方面,主要是受到风险出现概率的影响,后者≥50%,前者的提升则尤为显著,对于工业生产来讲,无论是安全性,还是稳定性,都得到了相应的保障。

3.3设计自动化系统

自动化控制系统在整个自动化技术的运用过程中扮演着非常重要的角色。因此,该部分的设计工作在自动化技术的运用过程便有了举足轻重的地位。在系统的研发方面,相关设计人员要对整个系统特别是数据采集方面进行精心设计,同时,还需要在参数调节以及指令发出等环节进行专业且全面的分析工作。相关数学模型的建立也是自动化控制系统中的一项重要内容。其中包括电缆以及管线等的搭建方法的设计工作。为了保证系统在运行过程中能够有足够的参考环境,需要将所有的模型以及相关参数上传到该系统中,最大程度上减少编程控制对系统的影响,进而可以节省在该方面的人力资源的投入。处理方式的智能化是自动化控制系统的一项重要特征。该特征意味着系统能够在第一时间发现问题,并通过相关的方法对其进行处理。从而大大提高生产问题的处理效率,从而减少甚至杜绝安全隐患问题以及质量问题的出现。

3.4操作逻辑优化

操作逻辑主要分为两种,一种是控制逻辑,另一种则为运行逻辑。不同仪表的性质不同,其自身的运行逻辑和受控制逻辑也有较大差异。目前国内应用比较多的是浙大中控的DCS系统和西门子的PLC系统,每个控制系统的操作以及编程器反应时间等也有所差异。在进行线路调整时,技术人员应考虑到多方面因素的影响,尽可能保证仪表处于正常运行状态。若确实有操作必要,这需要尽可能降低间接控制占比,以便于保证自动化控制准确性和快速性。比如在一些低温液体场所,由于低温气化量比较多,压力短时间内上升比较快,人为来不及反应,这时逻辑自动控制就会弥补,及时调节控制做出反应,保证生产安全。在部分状态下,技术人员还可以通过调整设备的环境,比如安装空调保持恒温等,提高适应性来调整仪表运行逻辑,从而降低其故障率。与其他处理方式相比,该方式可有效降低处理成本,同时也能够从源头处降低误差。

结束语

可以看出,在化工工程自动化仪表实际安装过程中需要考虑到诸多工序,安装人员必须要对相关安装要点有准确认知,精准把控各个注意事项,才能保证各项工序的顺利开展,确保化工自动化仪表安装与后期运行的安全。在现代化工生产中,仪表自动化控制技术能够明显提高生产效率,并代替人工完成大量危险机械性操作。不过,相关企业要加强对仪表安装中主要流程的控制,并结合现有条件优化控制逻辑,提高生产收益。

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