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化工仪表的自动化控制与管理策略研究

2021-04-29曹骏

科技创新导报 2021年35期
关键词:控制技术仪表化工

曹骏

摘要:化工仪表是化工行业生产产品需要用到的辅助设备,并且随着时代发展,大部分化工企业已落实化工仪表自动化的工作模式,这就加大了企业对人力、物力资源的利用效益,相比以往生产效率得到了提升。同时,化工仪表自动化设备的应用转变了化工企业原有的管理方式,为促使化工仪表更好地发挥效能,需要提高自动化控制和管理水平,做好日常维护工作,以此来极大地促进化工行业生产自动化水平的建设。

关键词:化工仪表自动化控制技术管理

现如今我国化工行业已具备一定的发展规模,在化工仪表自动化控制方面已有一定的造诣,就其运用优势来看,化工仪表自动化控制的出现促使企业生产效率得到提升,是企业发展的重要推动力,同时随着化工自动化生产建设的提升,化工仪表自动化管理也需要加强,进而突显化工仪表在生产流程中的实效性。

1化工仪表自动化控制的功能与技术

1.1化工仪表自动化控制功能

(1)计算。现阶段,化工仪表在具体使用时会融入计算机技术,在这种情况下仪表的计算速率进一步提升,同时计算准确率也得到保障,通过落实化工仪表自动化控制,可以让其在运作时将自身功效最大化地发挥出来。传统的化工仪表管理方式已不再适用,化工人员通过运用更科学的工作方式,很大程度地减轻了工作压力。

(2)可编程。化工仪表自动化功能的实效为生产企业带来了很大的效益,现如今化工仪表的传统逻辑电路已被计算机软件所取替,像是它的控制电路,已通过自动化软件控制来提高对电路的掌控,以此简化了仪表自身的控制结构。而化工仪表的运行性能想要得到更大化的发挥,就应注重对其传统电路的优化,加强对化工仪表的改造工作[1]

(3)记忆。传统化工仪表是由一些硬件设施构成,导致其自身的工作记忆有限,所能记录的信息数据较少,一些仪表想要详细记录工作过程信息,需要在特定环境条件下进行,总体而言,化工仪表记忆能力受限。而随着化工仪表自动化控制的出现,仪表的记录和储存信息功能得到强化,这让仪表在信息过量或工作条件复杂的情况下也能自如应对。

(4)故障监督。化工仪表在实现自动化控制后,内部接入智能系统,可以在仪表微机执行工作程序时进行故障监督,如果在工作阶段发生故障,自动化管理系统可以迅速查找故障点,加快化工人员的发现速度,不用耗费大量时间来进行故障排除工作,设备的失误率降低,工作效率与生产管理等都有所提升。

1.2化工仪表自动化控制技术

(1)程序化控制技术。现阶段,在化工仪表的自动化技术中引入了一种以计算机编程为操控机理的程序化技术,编程技术具有严谨性,在这个基础上自动化仪表控制的效率以及灵活性得到提高,就是基于应用效果而言,这种自动化控制技术让化工仪表能够根据程序来完成工作,进而加强了仪表的智能化水准。随着自动化控制技术的出现,化工仪表的组成部分逐渐被软件程序所取代,这促使仪表可能产生的故障概率得到降低,同时也具有自动排查故障的功能,通过程序化控制技术在化工仪表中的应用,使仪表的使用寿命进一步增长。

(2)人机界面控制技术。这种技术的出现,促使仪表管理工作更具效率,现阶段,大多数化工厂在管理阶段通常使用一对一管理的方式,从总体效率上而言,难以发挥人机界面控制技术的优点,处理速度受到制约,因此化工企业基于这种情况可以考虑设置分散对应多样装置,比如通过LDC和CRT来辅助工作,促使操作流程得到简化,保证管理控制的实效。

(3)分散式生产控制技术。现阶段,化工仪表在自动化控制技术发展中出现了一种分散式生产技术,有助于实现对工作人员的分散控制,同时是维护生产环境秩序与效率的重要手段,通过使用这种技术,化工企业能够进一步节省生产资源,但需要注意,在应用此技术时操作人员要定期更新控制系统,健全技术功能。

(4)仪表控制系统检测技术。现阶段,化工生产中常会受到温度因素的影响,需要及时处理温度变化的问题,避免影响到生产质量。而在生产过程温差大的现象经常发生,原位温度计难以在其中显现出较好效果,所以企业通常会使用热电阻。化工企业的生产阶段,需要做好仪器控制工作,通常这项工作有如下几种处理方式。

其一是对生产过程进行跟踪,实时监察温度变化,同时及时将仪器显示数据告知相关人员,以此提高对温度变化的掌握力。其二则是控制产品液位。一些化工企业会严格要求液体状态,因此通过在生产中获取与液位有关的信息,就能实现生产可视化。其三是对生产的流量、压力等参数进行记录,收集整个生产流程中的有效信息。而这些工作流程可通过仪表控制系统来实现。近年来,中国所使用的化工仪表控制系统是通过多个控制室而组成的,每個控制设备由单个控制室控制,这种形式导致资源浪费严重,同时控制系统工作较繁琐,难以提升工作效率。而随着自动化控制系统的加入,控制室的数量开始缩减到一,同时相应的处理设备都在控制室中,工作人员能够更好地掌控[2]

(5)现场总线控制系统。通常来讲,现场总线控制系统的开放性以及数字化能力很强,是控制系统的发展趋势,发展前景可观。这种现场总线控制仪表带有一定的控制分散度,能让仪表功能得到更好的发挥。并且相比传统仪表,自身适应性、操作水平都得到了进一步的加强。通过使用现场总线,能够更好地完成分散控制工作,每个总线都可接入超过站点1m以上的仪表中,让企业的电缆用量得到减少,后期维护、调试的成本降低。

(6)安全仪表系统控制技术。现阶段,社会对化工生产的安全问题广泛关注,化工生产的传统模式主要通过DCS设备来落实安全保护工作,所能发生的效果具有局限性,随着时代的发展出现了安全仪表控制技术,在生产过程中应用此技术能够快速判断危险因素,并将信号发送到控制室,提高了对生产过程安全问题的重视,促使安全生产得以实现。

2化工仪表的类型

现阶段,化工操作已实现自动化、智能化工作模式,传统人工体力劳动逐渐被取代,通过在化工设备中安设自动化装置,连接计算机,就可以近程远程操控,来完成生产工作。化工仪表是化工实现自动化的技术依据,而化工仪表有多种种类,具体如下。

2.1仪表组合形式

通过仪表组合形式进行分类,则仪表类型为基地式仪表以及单元组式仪表,前者功能结构表示为多功能集合体,即测量部分、显示部分以及控制部分等,在化工厂中可以就地安装此类仪表。后者是将整套仪表划分为各功能相独立的若干单元,同时各单元通过统一信号建立联系[3]

2.2仪表功能

根據仪表功能属性进行分类,可展示为检测属性、显示属性、控制属性以及执行属性等。检测属性仪表在使用后,能感受生产过程中的物位、压力、湿度、流量等参数,为生产的有序进行提供帮助。比如,变送器将其在现场获取到的信息转换为电信号、频率等形式,并发送信号到显示属性仪表或调节功能仪表中,以此实现对信息的记录、显示与调节等。显示类仪表主要是对生产环节所设计的各种参数进行显示、累计,并且此功能仪表可分3类,即模拟式显示仪表、图像式显示仪表、数值式显示仪表。

控制属性仪表可以称作调节器,它主要是使用比例、计分、微分等方式来对被调节参数进行运算,最终得到精确测量值。最后,执行属性仪表可以接收到调节属性仪表发送的指令,改变介质调节后的流量,根据范围要求控制被调节参数,在自动化调节体系中,执行属性仪表彰显了重要作用,是组成其机构的重要部分。

3化工仪表自动化控制与管理的相关策略

3.1应用计算机技术实现快速重复测量

在全自动化工仪表中融入编程技术,就能有效控制有复杂功能的仪表仪器。这其中编程功能发挥着很大的作用,能够让化工仪表的自动化控制功能具备强大的记忆与计算能力,同时仪表仪器能够融合相应的计算机软件工作,加强了信息处理效率,同时可以保存工作信息,这样一来系统在之后能够得到更顺畅的运行状态。在仪表中融入这种综合记忆功能让控制精度进一步提升,由此化工仪表在自动化生产中有效降低了硬件负担,工作效率得到加强。

3.2做好数据处理,提升操作效率

化工生产工作需要仪表做辅助工具,对其精度效果有着严格的要求,并且在这个基础上各种操作效率也需要同步加强。为满足这些要求,需要在自动化控制系统中嵌入相应功能的软件,以此达成快速重复测量,同时让各数据平均值得到科学计算,减小发生偶然性误差的概率。通过全自动化工仪表精度,能够让具体的操作结果更富质量与成效,同时在操作环节,需要技术人员找准切入点,应用合适的计算机系统来确保生产流程正常顺利进行,强化仪表搜集功能与处理信息数据的效率[4]

3.3增强化工仪表的修正误差功能

化工仪表自动化控制功能的运用,可以促使化工生产质量提升,并提升管理生产活动的有效性,在实际生产环节,技术人员需要将全自动化工仪表连接到设备中,之后再收集整理各种工艺与优势数据,同时完成资料的整理工作。在收集工作完成后进入到处理分析环节,构建具有科学统一性的数据模型,增强仪表带有的误差修正能力。通过应用其中的微处理器能够降低各种因素对工作的干扰,同时针对有效的修正误差,提高仪表的精确性,保证企业能够更好地控制化工生产流程。

3.4加强化工仪表自动化控制设备的维护管理

首先,应该加强对自动化化工仪表的维护预防工作,化工仪表的控制回路主要由控制器、继电器、执行机构、电磁阀、定位仪器、供电回路等组成,并且这个环节有许多设施种类会被应用到,为加强设备的使用年限与运行效果,应做好维修保护措施。在实行相关管理工作过程中,需要确保每个环节、部位都被维护和保障,促使其一直保持最佳状态。针对仪表设备的零件、设施,需要记录使用状态和寿命,并结合使用年限来创建设备维护方案。其次,化工企业应重视自动化控制的开发和利用,加强对全自动化工仪表的研究,即生产工艺、技术等,并创新强化以往的管理模式,注重管理效能的发挥[5]。为强化生产效率与质量,引进和利用新的生产技术是很有必要的,同时传统生产工艺应得到优化,改造以往的生产线流程,同时完善管理模式。并且在设备的维护过程中,自动化仪表存在自主诊断功能,如果仪表出现障碍,会自动开启自诊断功能,及时向工作人员报警,通过提醒技术人员将对问题进行排查,这种方式的应用加大了检查的工作效率,因此化工仪表的维护工作,应能够对电脑所显示的数据进行及时检查,确保及时发现问题,迅速检修,进而实现正常生产。

在配置管理方式时,企业需要结合实际生产情况以及对自动化仪表控制的应用来考虑,通过加大资金投入到生产自动化水平建设中,化工生产的相关自动化设备以及仪表都能得到更好的功能强化,最大化发挥自身作用。为了提高管理效率和自动化设备养护质量,应建立相应的预防机制,并执行分级管理模式。化工企业的发展离不开对自动化仪表设备的应用,因此强化化工仪表管理工作是很有必要的,同时管理流程要保证科学合理。管理质量的提升可通过组织培训教育工作来实现,确保工作人员在学习后能够提升工作素质,操作化工仪表时更科学准确。通过分析数据,可以采取分级管理方式来维护自动化化工仪表设备,不同类型的设备特性不同,如果采用统一管理方式难以细致处理不同问题,操作人员应定期对全自动化工仪表进行全面检查,并在日常做好维护管理工作,确保仪表功能正常运行[6]

3.5完善安全管理制度,落实安全巡查机制

根据企业的生产流程建立安全管理制度,主要是为加强仪表管理工作的质量建设而存在的,确保化工仪表在工作中得以安全运行,比如说对化工仪表进行维修、保养工作时,化工人员根据安全管理制度的规定来开展工作,同时对自己的行为进行约束。而在使用仪表的环节中,制度内容中将规定使用仪表的相关操作,提高使用的科学性,同时也能让化工人员更快速地发现仪表运行问题,这一定程度上提高了化工厂的整体生产效率,同时降低了仪表损坏的概率,为工作流程提供安全保障[6]。平时在对自动化仪表进行保养管控的工作时,需要做好巡查管理,结合自动化设备管控机制以及工作实际,制定相应的巡检方案,明确巡检范围、流程、内容。在此基础上设定每个巡查路线的时间,保证效率以及时效性满足工作需求。针对每项巡检工作名列管控计划,并有效落实巡查体制。比如,压力变动器经常在一定时间会堆积到许多灰尘,为此要做好防护计划,而电磁调节阀、流量计仪器等需要做好冬季保暖计划[7]

4结语

现阶段我国经济水平不断提升,推动了化工行业的发展,同时各类型的化工产品也被越来越多的领域所需要,在这个基础上,化工生产的有效性需要企业在发展过程中不断建设和加强,化工仪表自动化控制在其中有着重要作用,通过提高仪表自动化技术,提高管理水平,能够促使化工生产的产品更具质量,并为安全生产提供保障。

参考文献

(1. 康志军.化工仪表的自动化控制与管理策略分析[J].中国金属通报,2021(6):137-138.

(2. 孟帅.化工仪表自动化管理水平的提升路径[J].化学工程与装备,2021(11):158-159.

[3]LU JINSHUAI,LIU HONGCHANG.Design and Construction Management of Automation Instruments in Petrochemical Enterprises Under the Background of Artificial Intelligence[J].Journal of Physics: Conference Series,2021,1915(4):[z1] 042027 (5pp).

[4]刘有琪,李岩.化工仪表的自动控制与管理策略[J].数字通信世界,2020(5):74-75.

[5]张姿琪.化工园区仪表电气设备安装及养护管理[D].乌鲁木齐:新疆大学,2020.

[6]秦方宇.变电站电气设备质量管理研究[D].天津:天津工业大学,2020.

[7]王杰.化工仪表的自动化控制与管理策略分析[J].化工管理,2020(5):139-140.

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