现代化工仪表及化工自动化的过程控制研究论文_徐曰光,刘佩东

现代化工仪表及化工自动化的过程控制研究论文_徐曰光,刘佩东

江苏斯尔邦石化有限公司 江苏连云港 222000

摘要:随着自动化技术的广泛应用,我国的电气工程行业的发展在近几年来迎来了繁荣时期,创造出了更大的社会效益和经济效益。和传统的化工仪表工作过程控制相比,运用自动化技术的化工仪表可以实现对时间的精确掌控,显著提高了化工仪表工作的准确性。传统化工仪表工作过程需要专门人员进行控制,但是有的产品对环境等外界环境的要求较高,这种环境之下人工并不能直接进行操作,所以造成产品质量有所降低,运用自动化技术之后可以实现设备的智能化,用智能设备取代人力劳动,不仅可以保证产品质量和预期一致,而且能够降低人力资源的使用,提高生产的总体效率。

关键词:化工仪表;自动化技术;过程控制

1现代化工自动化的概述

化工自动化实质上是化工生产过程中实现自动化的一种技术形态,实现条件是利用自动化和智能化设备代替需要人工操作的工作,以保证生产系统正常运行的同时提高生产效率,故自动化设备在化工生产中的应用越来越广泛、越来越深入,对化工生产的健康可持续发展非常有利。如今,化学工业已经成为工业体系中的核心部分,在整个工业体系及社会发展中都占据重要地位。通常,进行化学生产的地点是固定且相对封闭的,一定程度上影响了化学生产人员的正常操作和安全。在封闭空间进行化学药剂等生产具有很大的危险性,生产人员的生命安全会受到一定的不利影响。所以为保证化工生产的有效性、安全性和环保性,必须对化工生产整个过程进行监督、控制,而化工仪表自动化便是最有效的方法。

2现代化工仪表所涉及的仪器

工业生产过程中要涉及到多种类型的仪表,这些仪表的总和就称为化工仪表,它们的作用是通过互相配合来完成产品的生产过程。工业生产中的过程控制、产品质量参数的检测、化工产品性能的测试都离不开化工仪表的作用。一般来说,化工仪表测量的参数包括温度、压力、湿度、密度、物位以及流量等,这些参数和产品质量密切相关,所以工业生产中对化工仪表的性能要求非常高。常见的化工仪表有压力仪表、物位仪表、温度仪表、流量仪表等。根据不同的功能进行分类,又可以分为控制仪表、检测仪表以及在线分析仪表。有的仪表只能实现对单一产品参数的检测,并且使用方法较复杂,我们认为这种仪表比较落后,不适用于大规模的化工生产过程。还有的产品的检测对外界环境的要求较高,或者是某一参数的检测具有一定的危险性不适合工作人员直接参与到检测过程,这时候就要借助于自动化技术的应用了。自动化技术在化工仪表中的应用具有准确性、可靠性、安全性高的特点,可以实现对产品生产过程的有效控制,提高产品质量的同时提高了生产效率,为化工生产提供了便利的条件,广泛应用于各大化工企业生产中。

3现代化工自动化过程控制技术

3.1化工自动化的可编程功能现代化工仪表在生产过程中引进计算机技术可以使仪表的运行状态更加易于掌控,可以通过编程实现对化工仪表的自动控制,在控制电路中输入相应的运行程序就可以为化工仪表的动作提供依据,使化工仪表的控制过程更加简单、便捷。和传统的化工仪表控制过程相比,现代化工仪表的自动化控制过程中的可编程功能可以节省内部空间、降低操作过程的复杂程度,优化了仪表的控制性能。

3.2化工自动化的计算功能

化工仪表在控制过程中需要对一些产品进行数据分析和计算,对于一些复杂数据的计算,由于人工计算能力有限而很难得到正确结果,对产品的生产造成不良影响。利用自动化技术进行计算,比如计算机技术,就可以把海量的数据信息输送到计算机当中。利用计算机强大的计算功能实现数据的分析处理过程。尤其是一些在运行过程中需要乘或除一个定制来确定最大值和最小值的化工仪表,利用计算机对涉及到乘除或者n次方的计算可以大大节省计算时间和人工劳动力,并且这些计算结果可以长期、有效的进行保存,可以多次查阅。

3.3化工自动化的执行功能

传统化工仪表在控制过程中需要人工定时进行调制,所以受到人工的主观因素的影响程度较大,可能会对化工仪表的控制过程具有不良影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有些化工产品具有一定的腐蚀性或者是其它危害性,那么在进行相关产品参数的检测时就要在密闭的空间进行操作,就不适合员工直接进行检测。借助于自动化技术,可以编写执行程序,实现对化工仪表运行的自动化控制,这种操作方式有以下几点好处:首先是利用机器进行检测工作可以降低员工在工作中的风险,并且有效节省人力资源;其次是对不符合工艺要求的产品可以及时进行反馈,提高产品质量;然后是它可以准确判断出每一个生产过程中的温度、压力、物位和流量是否处于正常状态,当化工仪表出现故障问题时,可以借助于化工自动化的执行功能进行诊断,确定故障环节之后通过“停止”命令阻止机器的进一步非正常运行。

4现代化工仪表自动化控制技术

4.1 DCS系统

DCS系统是一种比较成熟的化工仪表自动化控制技术,主要应用于现场仪表、车间厂房、单元控制及企业管理等领域。在实际应用中DCS系统不仅能够完善现代化工仪表的信息通道,还能够提高现代化工仪表自动化控制的准确性、全面性和实时性。另一方面,DCS系统能够提供较为全面和系统的人工参数,并进行报警、历史描绘及曲线打印等工作,因此能够提高现代化工仪表自动化控制功能。

4.2 SIS系统

安全仪表系统(Safety Instrumented System,SIS)属于企业生产过程自动化范畴,是用于保障安全生产的一套系统,安全等级高于DCS的自动化控制系统,当自动化生产系统出现异常时,SIS会进行干预,降低事故发生的可能性。SIS系统以分散控制系统为基础,采用先进、适用且有效的专业计算方法,提高了机组运行的可靠性。

4.3 PLC系统

PLC可编程控制器的应用原理是利用用户存储功能,结合内部计数、计时运算及逻辑顺序等计算原理计算各种数据,然后利用A/D、D/A对数据进行转换和输出,从而实现对化学生产的控制。PLC可编程控制器能够实现自动调整、布线和用户程序更改,能够最大限度地提高现代化工仪表的测量准确度和化工生产的工作效率,比较适用于大型企业。

4.4安全监控措施

化工生产作为特殊行业,为确保人身和生产安全,在可能有危险气体泄漏的场所,设置可燃或有毒气体监测系统;在易燃易爆危险场所使用防爆型电动仪表。

5现代化工仪表的发展前景

为适应我国社会经济和科学技术不断发展的形势,现代化工仪表应增加各种化工设备、化工技术及信息技术等,以提高现代化工仪表的信息化和自动化。大量使用信息技术、自动化技术和大数据技术,将现代化工仪表转变成现代化工自动化仪表。相关部门应投入大量的人力物力和资金,将现代化工自动化仪表的设计理念引入到化工生产过程控制之中。

结束语:

现代化工仪表过程控制中引进自动化技术,可以使控制环节中的每一个模块都变得更加智能化,对于员工来说,这样不仅可以优化人力资源配置,减少员工的体力劳动强度,而且可以为他们的健康和安全提供一份保障。对于化工企业来说,现代自动化仪表设备取代了众多的简单逻辑电路,实现功能叠加的效果,节省出大量的内部空间,在原来基础上显著提高了化工仪表的执行能力,并且能够对故障因素做出准确的判断和反应,提高化工产品的生产效率和生产质量,为我国化工行业的发展带来更好的前景。

参考文献:

[1]苗雨来.现代化工仪表及化工自动化的过程控制研究[J].化工管理,2017(36).

[2]齐奎.对于现代化工仪表及化工自动化过程控制的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2015(23).

[3]蔡波波.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].建筑工程技术与设计,2017(15).

论文作者:徐曰光,刘佩东

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/17

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