儀表自動化在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

儀表自動化在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用2內(nèi)蒙古慶華集團烏斯太能源化工有限公司內(nèi)蒙古阿拉善750336摘要：隨著近年來技術(shù)的快速進(jìn)步，化工行業(yè)也得到了一定的發(fā)展。但由于化工產(chǎn)品與各行各業(yè)息息相關(guān)，對產(chǎn)品的質(zhì)量有著較高要求，同時，對的生產(chǎn)需求量也持續(xù)增加，所以，應(yīng)當(dāng)有效提高化工企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的自動化程度，提高化工行業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展?；x表質(zhì)量對于化工生產(chǎn)效率和質(zhì)量具有非常重要的作用，提高化工企業(yè)儀表自動化控制技術(shù)水平和儀表的精度，推動化工行業(yè)自動化生產(chǎn)的高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞：儀表自動化；化工生產(chǎn)；應(yīng)用引言化工儀表是對化工過程工藝參數(shù)實現(xiàn)檢測和控制的自動化技術(shù)工具，能夠準(zhǔn)確而及時地檢測出各種工藝參數(shù)的變化，并控制其中的主要參數(shù)，保持給定的數(shù)值或規(guī)律，從而有效地進(jìn)行生產(chǎn)操作和實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。隨著自動控制技術(shù)的更新發(fā)展，化工儀表控制逐步向著自動化的方向發(fā)展，促使化工儀表的工作效率與質(zhì)量提升。因此，探究化工儀表自動化技術(shù)具有極高的現(xiàn)實價值。1儀表自動化功能1.1智能監(jiān)控電氣自動控制系統(tǒng)可以提供生產(chǎn)和生活環(huán)境監(jiān)控，完成環(huán)境信息的收集。傳感器類型主要分為灰塵、溫度、煙霧等類型，通過紅外收發(fā)器模塊對于發(fā)射，這種類型的收發(fā)器系統(tǒng)信號源通常由紅外線發(fā)光二極管組成，后續(xù)的設(shè)備使用感光性三極管。工作以后紅外線輻射管連續(xù)輻射紅外線，由紅外線接收管接收后，將得到的信號輸出到單片機。紅外線傳輸管被警告線遮擋時，紅外線接收管不會向單片機輸出信號。單片機中斷，向?qū)?yīng)基站發(fā)送報警信號，可以無人監(jiān)控環(huán)境，實現(xiàn)智能控制。1.2自動控制和保護功能高壓和大電流開關(guān)裝置體積龐大，其主要功能是開關(guān)控制系統(tǒng)，運行中設(shè)備發(fā)生故障時，為了控制電源系統(tǒng)，需要安裝一套自動運行設(shè)備。自動化設(shè)備項目是一個包含廣泛、高質(zhì)量要求的綜合性項目。使用世界領(lǐng)先的計算機自動化技術(shù)、信息信號處理技術(shù)、電子通信技術(shù)，集成測量儀器、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動設(shè)備等一系列儀表的功能，實現(xiàn)主動監(jiān)測、自動測量、自動控制、微機保護。1.3測量功能機器指示燈或顯示音的信號只能表示機器當(dāng)前的動作狀態(tài)，通過相關(guān)機器和儀表測量線路參數(shù)、電壓、電流和頻率三個分量。在操作部件和儀表等設(shè)備中，手動操作逐漸取代了計算機控制系統(tǒng)，也奠定了微機自動控制的良好基礎(chǔ)。2儀表自動化在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用2.1人機界面技術(shù)在國內(nèi)石化市場內(nèi)，當(dāng)前需求遠(yuǎn)大于生產(chǎn)，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量要求也不斷提高，對于化工成品及其半成品的分離要求更加精確。新型分散控制系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟，人機界面處理系統(tǒng)與其共同發(fā)展，新型的分散控制系統(tǒng)滿足市場需求，人機界面處理系統(tǒng)主要是處理現(xiàn)場總線收集到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)相應(yīng)的編程系統(tǒng)的編寫指令進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)反映，進(jìn)行儀表設(shè)備的良好人機互動，遠(yuǎn)程操控化工儀表，進(jìn)一步提高自動化監(jiān)控和控制儀表的靈活性，有效減少了人力資源的投入。國內(nèi)許多大規(guī)模的石化企業(yè)在其分站中都逐漸開始增加人機界面的服務(wù)項目的數(shù)量，并優(yōu)化升級了儀表系統(tǒng)的管理，形成了化工企業(yè)生產(chǎn)運營的監(jiān)督新格局。人機界面系統(tǒng)的出現(xiàn)有利于操作人員可以及時對儀表設(shè)備進(jìn)行操控，如現(xiàn)場總線的溫度信號過高時，操作人員可以通過人機界面編寫的相關(guān)程序接收和控制溫度信號，及時將溫度過高的信號發(fā)給現(xiàn)場工人，或通過自動化系統(tǒng)啟動降溫設(shè)備，在第一時間有效降低儀表設(shè)備的溫度。2.2分散式控制技術(shù)在實際的化工生產(chǎn)過程中，所涉及到的控制內(nèi)容包括半成品材料、成品，其控制條件存在差異，因此使用分散式控制技術(shù)更為合適。在分散式控制技術(shù)的支持下，化工生產(chǎn)中各個流程的實際情況得到有效監(jiān)控，實現(xiàn)實時性、真實性生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)信息的提取，為化工生產(chǎn)所有流程的可控提供保障。就當(dāng)前的情況來看，多數(shù)化工生產(chǎn)企業(yè)均引入了分散式控制系統(tǒng)(DCS系統(tǒng))對實際生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。分散式控制系統(tǒng)對計算機功能實現(xiàn)了集成，并將過程控制算法、邏輯控制功能、通信技術(shù)融為一體。在實際的運行過程中，分布在化工生產(chǎn)現(xiàn)場不同位置的溫度壓力流量計、控制閥門等儀表設(shè)備，主要依托電纜將所有信號都接入到DCS系統(tǒng)中，即實現(xiàn)集中控制。同時，分散控制系統(tǒng)連接外部儀表閥門等設(shè)備的模塊又是獨立的，如果信號多，又可以分布在不同的控制柜用不同的CPU來控制，即實現(xiàn)分散控制?？傮w而言，在分散式控制系統(tǒng)中，集中的是信號監(jiān)控，分散的是風(fēng)險。在自動化控制技術(shù)不斷更新發(fā)展的背景下，分散式控制技術(shù)及其系統(tǒng)的綜合化水平進(jìn)一步提升，為化工生產(chǎn)一體化管理的實現(xiàn)提供支持。隨著科技水平的提升，分散控制技術(shù)在更多的系統(tǒng)中得到應(yīng)用，例如安全儀表系統(tǒng)SIS。該系統(tǒng)主要被應(yīng)用于為人員、裝置設(shè)備及環(huán)境提供安全保護。無論是生產(chǎn)裝置本身出現(xiàn)的故障危險，還是人為因素導(dǎo)致的危險以及一些不可抗拒因素引發(fā)的危險，SIS都可以立即做出正確反應(yīng)并給出相應(yīng)的邏輯信號，使生產(chǎn)裝置安全聯(lián)鎖或停車，阻止危險的發(fā)生和事故的擴散。相比于DCS系統(tǒng)來說，SIS在安全性、可靠性、可用性方面要求更嚴(yán)格，因此SIS與DCS硬件理論上應(yīng)獨立設(shè)置。2.3PID先進(jìn)控制技術(shù)在國內(nèi)科技水平持續(xù)提高的背景下，在化工領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出各種高新技術(shù)，特別是在化工儀表控制系統(tǒng)中的PID控制技術(shù)，此技術(shù)中的P、I、D分別代指比例把控、積分作用和微分輸出，比例把控是最重要的部分，在整個系統(tǒng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，能夠準(zhǔn)確判斷出儀表設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的偏差，同時還可以對其偏差實行有效調(diào)整修正，進(jìn)而提高儀表的模糊辨識水平，減輕誤差給石化生產(chǎn)作業(yè)所帶來的干擾。PID自動控制作用和比例函數(shù)存在正相關(guān)的關(guān)系，其控制效果直接取決于比例系數(shù)，化工的相關(guān)設(shè)備和儀表會隨著積分作用的引入產(chǎn)生同步系統(tǒng)波動，從而減緩其相應(yīng)速度，不過，將其余差進(jìn)行消除，這對于提升儀表操控準(zhǔn)確度而言，具有較佳的輔助效果。微分輸出調(diào)節(jié)補償比例控制主要是基于對時間的調(diào)控、緩和系統(tǒng)波動、超調(diào)抑制等措施，來促進(jìn)整個石化生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運作。PID控制系統(tǒng)能夠?qū)κa(chǎn)制造期間的每處流程都進(jìn)行動態(tài)化測量與監(jiān)管，同時還能夠提高儀表的識別水平。隨著PID技術(shù)與DCS技術(shù)的誕生并應(yīng)用，使得系統(tǒng)的控制效果獲得了大幅強化，保證了PID系統(tǒng)的獨立性，進(jìn)而達(dá)成生產(chǎn)多變量和與監(jiān)測流量化的目的。PID先進(jìn)控制技術(shù)為有效提高儀表的精確度和生產(chǎn)的具體效率，通過串級控制措施幫助化工的操作人員加強對設(shè)備及其關(guān)聯(lián)性的識別能力。結(jié)語綜上所述，當(dāng)前化工儀表在化工企業(yè)發(fā)展中，其重要性不言而喻。我國化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)在保證安全生產(chǎn)的前提條件下，適當(dāng)摒棄傳統(tǒng)控制手段，未來的發(fā)展方向，應(yīng)著力提高化工儀表的自動化程度，彰顯自動化控制系統(tǒng)優(yōu)勢，促進(jìn)化工企業(yè)經(jīng)濟效益的提升，全面強化化工企業(yè)的市場競爭力。參考文獻(xiàn)[1]王強.石油化工企業(yè)自動化儀表控制技術(shù)與故障預(yù)防[J].化工管理,2020(24):123-124.[2]王煥驍.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)[J].化學(xué)工程與裝備,2020(03):195+203.[3]徐林.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)分