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摘要:在当前化工产业生产中,化工仪表发挥着重要作用。因此,不断优化化工仪表技术水平具有实际意义。目前,自动化控制技术是常见于化工仪表中的一种技术,因具有技术成熟、科技水平高等优点被广泛的应用在化工仪表应用中,并发挥着重要作用。因此为进一步提高化工仪表的整体水平,需要重视对自动化控制技术的研究,为进一步提高化工仪表运行水平奠定基础。
关键词:化工仪表;自动化;控制技术
引言
在石油化工生产过程中,很多生产原料具有辐射、有毒及易燃易爆的特性,会对人体造成一定的危害。基于此,许多石油化工企业推进生产过程自动化,一方面有利于减少工人直接接触现场,另一方面能够迅速提高生产水平与效率。当然,传统的自动化控制技术已不能适应新科技的发展,石油化工企业应从传统的单一自动控制模式向集成化、网络化和先进控制化转变。
1化工行业自动化仪表基础技术特点
在实际的化工生产中,自动化仪表的应用具有以下两个特点。(1) 数据控制。在计算机技术支持下,新型的自动化仪表是通过对仪表数据分析完成控制过程。因此其控制的准确性与时效性得到了极大提升。(2) 功能性控制要求。在当前化工自动化仪表在计算机技术支持下,既可以单独完成控制过程,又可以与其他仪表合作完成控制管理过程。因此其自动控制过程可以满足化工生产中的各项功能需求。同时当前的自动化仪表正向着综合化控制管理的方向进步,即在未来的化工生产中,一台自动化仪表控制器即可完成生产整体的控制过程。
2自动化技术在化工仪表中的应用分析
2.1化工仪表自动化控制系统技术
①跟踪生产过程中的温度变化,并根据仪器显示的信息,及时告知工作人员,确保相关人员对温度的变化做到心中有数。②掌握产品液位。有些化工企业同行对液体有特殊要求,所以需要在生产中通过液位来获取与生产有关的信息,也就是化工企业的生产可视化。③记录压力、流量等参数数据,最终为整个生产提供真实有效的数据。应采用仪表控制系统来控制的方法。目前,在中国化工仪表控制系统是由多个控制室、各控制一套控制设备。这不仅造成了资源的严重浪费,而且导致了控制系统的繁琐工作,增加了工作时间,不利于保证工作的效率。而在自动化控制技术的基础上,化工企业只需建立一个控制室,所需的处理设备就放置在一个控制室内,便于相关人员进行控制。最后,中国的大多数化工企业主要采用智能自动控制仪器的操作方法,既保证了控制精度,又提高了化工企业的安全水平,以确保工作人员的安全。
2.2系统的控制能力
DCS系统在运行过程中也需要遵循一定的原则,主要是“大量控制、自动控制、顺序控制”,通过多个计算机同时按照一定顺序进行智能控制满足实际生产的需求。此外,在DCS系统控制作业中,需配置DCS操作站屏幕,继而以人工交互形式,便于操作人员在对石化装置工艺过程进行监管过程中,实现对火灾等事故问题的管控。同时,基于DCS系统操作背景下,为了提升整体生产作业安全性,应注重在DCS系统操作过程中,应用SIS系统且设置警报系统,继而基于可燃气体或有毒气体泄露后实时发送预警信号,达到工艺管控目的,并就此实现对工艺仪表等的统一化管理。即在石油化工生产过程中,强调对自动化控制技术的应用是非常必要的,为此,应提高对其的重视程度。
2.3现场总线控制系统
总体而言,现场总线控制系统(FCS)具有开放性强、全数字化、互操作性好等优点,已经成为未来现代化控制系统的发展方向,有着广阔的发展前景。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前现场总线智能仪表具有良好的控制分散度,进一步强化了该仪表的功能水平,除了具有很强的适应能力外,其运行水平、控制功能都不是常规仪表所能比拟的。同时,应用现场总线智能仪表有助于实现分散控制,每条总线还能连接到现场多台仪表上方,显著减少了电缆用量,避免增加后期调试与维修的费用,有助于保证化工企业经济效益。例如,某化工企业的90万吨乙烯裂解装置的现场总线控制系统,是当前国内最大的现场总线系统,该系统所拥有的控制电路超过4.7万个,还连接数万台仪表,而这一个庞大的系统仅仅需要一个中心控制器来实现。而从其运行来看,其现场总线PID控制功能主要依靠阀门控制器完成,在实现对系统集散控制的同时,显著提高了系统运行质量,避免出现严重的数据负载情况,提高了系统运行质量。当前,该企业控制系统自控率超过95%,为企业创造了大量财富。
2.4人机界面技术
在科技信息快速发展的今天,传统一对一的装置与控制室难以适应石油化工企业生产的需求。当前数个装置对应一个控制室的方式已逐步得到了应用。该类控制室主要是通过CRT以及LCD显示屏表现出来,有时也会采用指示灯或是显示仪器来辅助表现。用键盘以及鼠标来进行操作,并且辅助以少数旋钮和触摸屏。该项技术在摄像头画面上也能够利用DCS来取代专用屏幕。
2.5常规控制技术
常规控制是由调节器、测量元件和执行器等仪器仪表根据一般规律所进行的一种自动控制系统。就算过程控制模式改变或升级其内容几乎不变,从常规控制的发展历程便能观察得知。比如从前期DCS到新一代DCS,除了运行环境有了重大改变外,包含的内容、功能、控制算法基本变化不大。其次,常规控制涵盖的内容主要有:比率控制、分程控制、自动选择控制、串级调节、前馈控制等,其中PID调节是各控制系统中最基本的调节。总之,常规控制就是对自动化领域最基本的控制,用户应结合工艺需要通过组态能力、控制方案进行优化。
2.6执行仪表的控制系统的有效方案
执行石油化工仪表的控制系统的有效方案,在我国石油化工企业工作过程中占据着重要的位置。传统老旧的石油化工企业控制系统,是多个控制室组合而成的,每个设备都分别设在单一的控制室,这无疑是对工作的程序增加了繁琐的步骤,而且还是资源的浪费。所以,当所有的设备都放置于同一个控制室中,会给工作人员操作控制系统的工作带来方便。我国的石油化工企业选择并采用了智能化与自动化的控制仪表的方式,不仅提高了经济效益,提供了安全保障,还提高了石油化工企业的生产能力和安全性能。在满足自身发展的需求的同时,满足了科学技术的进步。
2.7 仪表安装与使用中应注意的问题
(1)安装中应注意的问题?在自动化仪表安装过程中,我们需要注意以下几点问题。①在安装前期准备过程中,我们需要严格按照仪表安装规范与技术要求做好现场勘测、安装施工图绘制,以及施工计划的制定工作。②技术人员需要按照安装说明书、施工图与技术规范,严格指导安装人员按照操作流程完成仪表的安装工作。
(2)仪表试运行中应注意的问题?试运行是仪表安装完,同时进行正式运行前的一项重要过程。试运行的作用一方面是对仪表安装进行检验,避免安全事故的出现 ;另一方面是对仪表安装中存在的问题进行最后的调试。试运行中我们需要注意两个问题 :①目前国家的仪表试运行标准已由GB50131-2007规范,替换为GB50093-2013 规范,技术人员应按照新标准进行试运行。②试运行时间不得小于48 小时。
3结束语
主要分析了化工仪表中自动化控制技术的相关内容,并对其应用进行分析。总体而言,自动化控制技术在化工仪表中有着十分广泛的应用前景,能显著提高仪表整体质量,更好的满足化工企业发展。因此,要重视对化工仪表中自动化控制技术的研究,为进一步推动化工企业发展奠定基础。
参考文献:
[1]熊耀华.石油化工自动化控制的关键技术及仪表控制策略探究[J].化工管理,2016,03:10+12
论文作者:杨利珍,杨永青
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/3/1
标签:仪表论文; 化工论文; 控制系统论文; 技术论文; 化工企业论文; 控制室论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;