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科學技術論文

化工儀表中智能自動化的應用

時間:2019年07月03日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

摘要:隨著國民經濟的發展,化工行業有了長足的發展。化工儀表作為化工生產中重要的一部分,其智能自動化技術的應用,保障了化工工業的穩步生產。從化工儀表類型、自動化特征、自動化控制技術、自動化控制系統四個方面詳述了化工儀表智能的自動化技術的應用

  摘要:隨著國民經濟的發展,化工行業有了長足的發展。化工儀表作為化工生產中重要的一部分,其智能自動化技術的應用,保障了化工工業的穩步生產。從化工儀表類型、自動化特征、自動化控制技術、自動化控制系統四個方面詳述了化工儀表智能的自動化技術的應用,旨在促進我國化工行業的發展。

  關鍵詞:化工儀表;智能自動化;控制

中國化工貿易

  信息時代的到來,以電子計算機、人工智能、自動化集成等為首的信息技術對于我國化工行業的發展產生了重要的影響,不僅使化工生產更加高效,也使化工生產更加安全。化工儀表中智能自動化技術的應用,滿足了化工企業“低投高產”的生產目標,由此可見探究化工儀表中智能自動化的應用是十分必要的。

  1我國化工儀表類型

  根據被測參數分類,化工生產中常見有溫度、壓力、流量、液位等參數測量儀表。

  1.1溫度測量儀表

  化工生產過程中,溫度的把控至關重要,直接關系到產品能否達到預定的要求,而且超溫還可能會導致事故的發生,因此化工生產對于生產溫度的要求十分嚴格。溫度儀表的設置能夠實現化工生產溫度監控的精確性,確保生產溫度處于預設條件之下[1]。常規溫度儀表的應用可以測量與顯示溫度,預防安全生產事故的發生。常規溫度測量儀表,一般分為接觸式測溫和非接觸式測溫,接觸式測溫比較常見的如熱電偶與熱電阻,非接觸式測溫常見有紅外輻射溫度計等。

  1.2壓力測量儀表

  化工生產過程中對于介質壓力的變化十分敏感,為此壓力儀表的設置是十分必要的,壓力表、壓力變送器等都是化工生產過程中的常見儀表,選擇適合的壓力測量儀表不僅可以對常規介質進行測量,在較為惡劣的工況下依然可以獲得精準的壓力測量數據。工作人員可以根據壓力儀表測量數據采取相關控制措施,儀表本身也可將獲取的數據傳送至控制室,以便實現生產的自動化控制。

  1.3流量測量儀表

  化工生產過程中通常使用流量計來計量物料轉運數量,常用流量計根據原理可分為電磁流量計、漩渦流量計、質量流量計、轉子流量計、容積式流量計等,應根據不同的工況、介質選擇合適的流量計,同時大部分流量計不僅可以顯示瞬時流量,也同時具備流量累計功能,方便操作人員查看某個時間段物料轉運總量。

  1.4物位儀表

  物位儀表按測量方法來分包括直讀、浮力、差壓、雷達等多種類型的儀表,在測量性能上有所差異。但總的來說應根據測量范圍、需要的精度、介質的物性等來選擇適宜的液位計,同時還要便于觀察及方便后期維護等因素。隨著科學技術的發展,新型的物位計如雷達式物位儀表憑借著其高精度與高適應性優勢被廣泛的應用于化工生產當中。

  2自動化特征

  2.1數據處理能力

  應用智能化自動技術的儀表,可以在檢測數據的基礎上實現對數據的處理,擴充其數據負載能力與處理能力,使化工儀表數據更加便捷、準確、全面。智能自動化技術與計算機技術相結合,提高了數據處理效率與精準性,減少了工人數量,降低了運營成本。

  2.2記憶存儲能力

  化工儀表應用智能自動化技術,可以及時的記錄監測數據,改變了傳統儀表只能傳輸信號,不能記錄數據的現狀,便于現場工作人員根據數據分析儀表運行狀態。

  2.3自我監測能力

  智能儀表內部設置了通訊傳感器,能夠傳輸測量數據信號,并配合集成技術與智能技術實現確保化工儀表與中控室之間傳輸數據的準確性,避免傳輸信號干擾的情況,同時可以通過通訊在中控室實時了解儀表本身狀態,便于生產管理人員判斷現場生產情況。

  2.4程序可塑性

  化工儀表中應用自動化技術植入特定的程序,可以使其具備程序執行能力與程序思維,借助程序的安裝與調節,可以提升化工儀表的可塑性與整體功能,改變了傳統儀表中將外置硬件的現狀[4]。如延時功能是化工儀表中的常用功能,只需在儀表的內部加入相應的編程就可以實現其功能的提升。化工儀表應用智能自動化技術簡化了其結構,優化了整體性能,實現了其功能的提升。

  3自動化控制技術

  3.1常規控制

  在化工生產過程中,智能自動化技術主要體現在自動化控制,預制固定控制策略,并按照自動化順序進行作業。在實現化工儀表的自動化常規控制過程中可以過程控制系統如DCS,控制信息的測量與傳送,實現優化控制自動化儀表目的[2]。DCS也就是集散控制系統,將計算機應用技術、通信功能、顯示功能、控制系統集合于一體,分散控制化工儀表的基礎之上,進行集中操作與分級管理,具有組態方便與配置靈活的優勢。

  3.2新型控制

  化工儀表的智能自動化技術發展是逐步遞進的,并借助計算的發展逐漸的加強智能自動化的程度。控制技術的發展實現了集中控制與分布控制于一體,同時控制多個變量數據。PID控制技術被廣泛的應用于智能調節器中,極大地促進了工業化儀表的發展,通過智能化技術能夠實現參數的自動化校正與調整,并與PC系統配合使用,動態監測儀表數據參數變化,強化控制效果。

  3.3安全監測

  化工生產具有一定的危險性,人工往往無法適應有毒或有害的生產環境,更不能做到實時監測,化工儀表智能自動化技術的應用促進了安全監測的發展,減少運行事故的發生。儀表運行的過程中能夠實時的監控參數的變化,直接讀取數據信息,并通過控制系統直接進行控制。

  4自動化控制系統

  4.1自動化控制

  化工儀表中應用自動化控制技術,可以實時、精準、有效的監測參數的變化,當終端數據儀表發生運行參數異常時,直接在控制系統中停止儀表工作,根據儀表位置信息迅速進行修復[3]。

  4.2現場總線控制

  化工儀表自動化控制可以借助現場總線控制系統實現對其自動化管理,數字化、便捷化、開放性是其最為顯著的特征。現場總線控制技術的應用,能夠實現化工儀表控制的有效分散與集中,強化其現有的數據測量與數據監測功能,生產環境適應性強,控制與運行更加穩定可靠。現場總線控制將多個儀表進行連接,減少了線纜的用量,對于后期的運營、管理、維修來說,更加便捷,維護的費用也相對較少。

  4.3安全控制系統

  化工行業與一般行業不同,生產過程中對于生產環境的要求十分嚴苛,如果在生產過程中壓力、溫度等生產條件發生變化,極易造成嚴重的安全生產事故。化工儀表自動化,可以更加靈敏的反映生產過程中參數的變化,及時的將安全生產隱患反饋給中控室,以便調整生產工藝管理,降低事故發生的幾率,為化工生產效率與安全同時提供保證。

  4.4預估控制技術

  預估控制技術是近年來發展中最為迅速的智能自動化控制技術,其中多參數預估技術已經成為了智能控制技術的重要組成部分,被應用于化工生產中溫度控制,解決了溫度動態響應慢等技術難題。以“多輸入,多輸出”為主的控制方式能夠提高控制溫度的穩定性。

  4.5神經網控制與模糊控制

  模糊控制技術主要被應用于非線性與滯后性較大的監測對象。模糊控制技術主要被應用于產品的模糊控制與質量預測當中[4]。神經網控制與模糊控制相結合,借助儀表獲取監測數據,實現了對非線性對象的有效控制。

  結束語

  化工行業是國民經濟的支柱,智能自動化技術對于化工工業的發展至關重要,提升了其效率、安全性以及生產質量。尤其是在化工儀表中應用智能自動化技術,實現了儀表數據測量、顯示、傳輸、檢測、分析于一體功能,構建了智能化與自動化監控系統,降低了人工控制成本,提高了生產環境控制的高效性與安全性,有效地避免了安全生產事故。

  參考文獻

  [1]張浩.化工儀表中智能自動化的應用[J].中國化工貿易,2018,10(34):153.

  [2]張文靜.智能自動化儀表在現代化工企業中的應用[J].建筑工程技術與設計,2018(27):2698.

  [3]李玉進.化工儀表中智能自動化的應用研究[J].消費導刊,2018(38):196.

  [4]武樹旗,趙艷.化工儀表中智能自動化的應用研究[J].內燃機與配件,2018(9):215-216.

  化工師投稿刊物:《中國化工貿易》(月刊)雜志經國家新聞出版總署批準,是中國化工貿易界權威的綜合性雜志,中央級刊物。擁有良好的政府、專家資源及海內外學術合作關系。重點報道國內外化工、石化、石油領域的新技術、新工藝、新興邊緣學科和高技術成就,讀者對象為化工科研及設計人員、大專院校師生、化工行業管理干部以及化工企業的廠長經理及營銷人員。

  

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