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智能化仪表在化工过程控制的应用

2021-02-18王佳佳

科学与生活 2021年30期
关键词:化工

王佳佳

摘要:现阶段,我国化工行业正在可持续稳定的发展之中,化工自动化技术也越来越成熟。在化工行业生产制造流程中往往会用到各种各样的化工仪表,为此便需要对化工仪表实行全方位的监测,结合科学合理的处理手段,避免形成风险隐患,降低安全事故发生的概率,为化工企业平稳、健康的发展打下扎实基础。文章在对自动化控制系统的智能化发展趋势分析基础上,介绍了化工智能仪表种类,重点对智能化仪表在化工过程控制中的应用进行分析。

关键词:智能化仪表;化工;控制的应用

引言

化工生产过程涉及到许多变量,如温度、流量等,为了实现良好的生产效果,需要有效掌握这些变量,仪表是反馈这些变量的重要设备。自动化仪表是具备自动化检测功能的仪表,使用自动化仪表能够实现化工生产过程自动化的监测和监督,减少了以往生产模式下的人为操作,提升生产安全性的同时,还提高了化工生产效率。自动化仪表已经成为化工生产中不可缺少的重要设备。控制系统是调控化工生产过程中的变量,以促使其按照既定的生产流程进行生产的重要系统。控制系统按照控制方式的不同有不同分类,随着控制技术的不断发展,其智能化程度越来越高。控制系统智能化是控制系统在无人参与的前提下,执行预先写入的控制程序,实现对化工生产过程进行控制的目的。控制系统智能化减少了化工生产过程中人力资源的投入和支出,提高了化工控制效率和水平,成为当前化工生产的重要支撑。

1自动化控制系统的智能化发展趋势

在过去的化工生产中,传统化工生产仪表的数量相对较少,且运行结构也相对简单,操作也比较简便,它们的运行操作也通常由生产技术人员来执行。截止到目前为止,主动式维护保养控制系统在化工行业中占据着非常重要的位置,其主要工作内容就是对仪表收集的信息数据进行实时的运算和处理,然后传输到现场控制系统中进行适当的调节和管控,其是整个生产装置的重中之重。但是在我国高速发展的过程中,信息技术发展水平在不断提升,智能化技术正在快速的发展,在智能传感器和执行器中已经包含了微处理器,已经逐渐渗透到化工行业中去了,完善了自动化控制系统中的运算功能,已经转变了现场生产控制,实现了信息数据资源共享,通过依托于智能化控制系统构建工厂数据处理中心,形成了分工协作的网络模式。

2化工仪表的分类

2.1压力仪表

压力是化工生产过程中的一项关键控制因素,设备内部的压力对化工产品的生产有着非常重要的影响,直接决定了产品质量。借助压力仪表检测化工生产容器的压力,能够准确掌握实际的压力情况,以采取相应的调整措施。压力仪表通常由压力表、压力传感器等组件组成,应用环境决定了其具备较强的抗压性能。

2.2物力测量仪表

在我国化工行业中,生产化工产品的时候,对原材料的使用情况要求非常高,因为其在很大程度上决定着化工产品的质量,所以对原材料使用情况进行精准的监测和管控是非常有必要的,对生产设备中的物理信息进行实时的监测能够有效解决这个问题。波雷达仪表以及浮力式仪表都是属于物力测量仪表的范畴,这些自动化仪表相比较而言,波雷达仪表测量的精准度比较高,其不仅仅能够帮助化工生产人员对物料用量进行精准的监测和管控,还能够让化工产品顺利的生产。

2.3温度仪表

因为化工生产对温度上有很高的要求,许多产品需要利用温度仪表,对温度范围进行严格的把控。温度仪表可以接受热源信号对生产的实际温度进行反馈。这样控制化工生产中的环境温度。除此之外温度仪表还能够对温度进行收集,记录在系统当中,方便工人对化工生产中的温度变化进行了解,对后续的温度控制也起到了一定作用。

2.4流量仪表

这种仪表的测量对象是化工生产过程中管道及设备中的流量,流量对于各生产环节的化工生产中各种物料的配比情况有较大影响,因此测量流量是非常重要的化工生产控制依据,流量速度测量及流量容积测量是流量测量的重要工作,主要的测量仪器有浮子流量计以及电磁测量计。

3智能化仪表在化工过程控制的应用

3.1集散控制系统中的应用

在20世纪70年代,出现现代化生产集散控制系统,在互联网技术发展中,集散控制系统涉及到硬件、通信、管理、操控等功能,同时包含多个智能化仪表,从而形成多智能化仪表控制系统。总体结构如下:管理级、现场级、控制级。在现场级智能化仪表中,可以利用协议方式连接,面向生产过程,并且获取生产过程信息。可交换信息涉及到设定值、测量值、状态参数、控制量。智能化仪表发挥出检测、控制、显示、调节功能。

3.2现场总线控制系统中的应用

随着集散控制系统发展,逐渐出现现场总线控制系统,属于升级系统,被广泛应用到化工过程控制中。该系统可以将化工生产智能化仪表,转变为网络节点,并且连接在一起。企业信息能够延伸至现场设备,管理层可以整定在线参数、诊断故障,掌握智能化仪表实况。应用现场智能化仪表时,可以挂设在原总线上,无需增设其他组件。现代化工生产中,遵循PLC系统、FF总线,可以促进现代仪表发展,实现创新应用。现场总线智能化仪表,可以通过嵌入式软件,对内部操作进行协调,实现自动校准、自动诊断、非线性补偿,同时可以分散生产过程控制、功能等。

3.3数据处理功能

在实际使用化工仪表设备时,必须要做到对数据层面的高质量处理,保证处理速度快捷、处理结果精确。以往的传统式处理方式不仅效率不佳而且处理的效果也十分的不理想,而在将智能自动化技术运用于化工仪表之后,便可借助软件和微处理器来破解以上难题,同时提高仪表的处理效率与取得更加优质的效果,减轻了有关硬件的沉重负担。在此方面,化工仪表和智能自动化之间的有机结合,还可以提供十分强大的检索功能和优化功能,利用计算机软件从而达成远程操控化工仪表的目的,有益于化工仪表自身作用得以更为良好的展现。其二者之间的融合运用并非只是单一的传输一些简单的指令,还具有对有关数据进行高级、复杂的运算处理功能,并且还能借助化工仪表的有关功能来构建新式测量仪器设备,让其具备更加强大的功能作用。

3.4故障监督功能的控制

在化工生产过程中,每日生成的数据量十分庞大,这使得仪表的运作和日常维修养护工作处理起来难度较高,而且一般仪表发生故障时,仅凭借肉眼观察难以及时获知,同时维修时也十分困难。不过,现代化的自动化仪表便能借助自身的监督故障功能,在出现故障时主动发出警示,并输出具体的故障位置信息,既能够让故障能够在第一时间发觉并采取措施进行修理,同时也避免了故障影响范围的进一步扩大,让化工生产作业得以安全、顺利的进行,大幅提升了化工生产效率。

结束语

综上所述,我国化工行业正在往更好的方向发展,对自动化控制技术的使用越来越熟练,而自动化仪表是必不可少的组成部分,在以后化工行业发展中发挥着不可替代的作用,而智能化的自动化仪表能够让信息数据更加的准确,还能够有效保证自动化仪表正常运行中的安全稳定性。另外,在我国化工行业生产过程中,一定要重视自动化仪表的维护和管理,这样才能增加自动化仪表的使用寿命,并充分发挥自动化仪表的作用,进而能夠不断推进化工生产,为其提供强有力的保障。

参考文献

[1]周闯.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].科技风,2020(10):170-171.

[2]闫志富.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].化工设计通讯,2020(05):120-121.

[3]何石波.浅析化工自动化控制的关键技术和仪表控制[J].当代化工研究,2019(07):12-13.

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