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摘要:化工生产行业在生产发展中,慢慢引入自动化仪表到生产进程中,借助生产控制自动化仪表的智能化、高速化、高效化、一体化和操作透明化的特点,完成企业的管控职能。改变以前落后的调节系统指标,完成了对机组运行监控维护的高效处理,促进化工产业的更好发展。
关键词:自动化控制;关键技术;仪表控制
前言
市场经济的飞速发展及城市化建设进程的不断深入,我国的化工自动化仪表发展水平必将快速迈向更高的阶段,在大规模生产发展中,自动化仪表控制逐步引入生产进程,发挥着重要的管控职能。在各类化工生产自动化技术的全面应用与创新发展中,控制仪表的多功能性、高科技性与灵活性令其势必会继续发扬功能优势,促进我国化工产业持续提升发展水平,向着更高的层次不断迈进。
1 化工自动化仪表在生产控制中的作用
化工生产过程一般都在密闭的容器和设备中,在不利于操作人员操作的情况下进行的,化工生产都具有易燃、易爆、高温、高压、有毒、腐蚀、危险等特点,为了使生产低耗、优质、高效、稳定、连续、安全地进行,就必须严把工艺指标,而这些工艺指标的控制,最有效的办法就是引入自动化仪表。化工自动化仪表作为化工自动化的核心,其主要作用是:在生产过程中,对工艺参数进行检测、显示、记录或控制;化工仪表能在无人操作的情况下自动地完成测量任务,记录和控制等工作;化工自动化仪表还可实现信息远距离传送和数据处理。自动化仪表的广泛使用能保证化工生产过程得以顺利进行,在提高生产效率,降低生产消耗,减少不必要的人身伤害、提高产品的合格率等方面起到了重大的作用。
2 化工仪表产生及发展
化工仪表的产生及自动化发展最早源自四十年代,当时研发的仪表具有体积较大、精准度不高等特征。进入六十年代后期,在半导体与集成电路的发展带动下,自动化仪表全面向小体积与高性能的科学方向迅速发展,并合理构建了以计算机为数据处理核心的多种类自动化方案。到了七十年代,化工仪表与自动化研发技术又实现了新一轮迅猛增长,各类新产品、新技术层出不穷的涌现,多功能的组装式控制仪表也逐步投入运行使用中,其中尤为突出的一类为微型计算机技术在化工自动化领域中的成功应用。七十年代中期以微处理器为核心的过程控制类仪表构建了完善的集中分散型综合控制系统,令化工自动化技术实现了更高层次的提升,同时在各类电子技术、多功能计算机技术的全面发展环境下化工常规仪表也实现了全面发展,例如新型数字仪表、自动化仪表、调节器与程序控制器等持续不断的投入服务使用中,发挥了重要的应用价值。
3 化工生产自动化控制仪表的优势功能
在化工生产中,各类自动化控制仪表体现出的主体特征为:均采用现代化的微电脑芯片及综合技术令空间体积有效降低,提升了仪表仪器的运行操作可靠性及抗干扰能力,令各项自动化控制设备以逸待劳,实现了事半功倍的控制效果。具体体现在,仪表中合理引入了编程功能,令各类计算机软件融入仪表仪器中从而代替了大量的逻辑性硬件电路,实现了硬件软化的创新改变。尤其在控制电路中合理应用接口芯片富含的位控特性履行复杂的功能性控制。同时其软件的编程也并不复杂,主体用存储控制类程序取代了传统的顺序性控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆倘若用硬件代替则需要一整套控制及定时电路,无法与软件移植的结构简易性相媲美,因此编程功能软件的合理引入实现了替代常规逻辑电路的综合优势发展。再者化工生产中的自动化控制仪表还富含记忆功能,在以往的仪表中由于主体采用组合逻辑性与时序性电路,因而其仅能在某时刻对简单状态记忆,当下一操作状态来临时,前一状态记忆的信息便会消失。而当微机合理引入仪表后,其中的随机存储器便可实现对迁移运行状态信息的综合记忆,只要保持通电便可一直对这些信息记忆保存,并可同时对多类信息状态进行记忆,实施重现处理等。当然微型计算机系统的引入还令化工自动化仪表具有了丰富的计算功能,能处理较高精度的计算。例如在仪表控制中经常计算常数的乘法、除法,合理确定极大值与极小值,对给定极限进行检测、运算与比较等。
4 自动化仪表在化工生产控制中的应用方向
4.1过程变得优化
化工生产控制自动化仪表还可以提高模拟量控制系统调节的范围和质量指标。目前虽然一些模糊控制、自适应、状态预测控制和人工神经网络系统等技术在不少企业中被采用,但它们真正达到很好效果的并不多。现代企业需要采用安全的、通用性强的、可以方便安装调试的化工生产控制自动化仪表。它对于燃烧以及蒸汽温度的优化起到很大的作用。现在机组采用的AGC都是单机的模式,通过调度把负荷直接的转发给AGC机组。但是电网的负荷变动很快,投入的AGC机组不断处于变化的变负荷状态,使锅炉的蒸汽压力和锅炉的内部温度波动过大,辅机、挡板和阀门等机器设备频繁产生动作,这种情况对于机组和相关的机器设备都带来不利的影响。伴随着生产成本的增加,化工生产企业要从不同的角度去分析如何才能降低企业的生产成本,延长机组和设备的使用寿命。将来,AGC单机式的方式将对企业的负荷方式进行转变分配,SIS系统也将结合实际的身材进行再一次的开发利用,自身应用技术慢慢走向成熟,使企业可以做到安全的、高效的、环保的生产工作。
4.2管理控制一体化
管理控制一体化指DCS将和MIS管理信息系统相互结合,彼此渗透,结合成为一个层次面广的,网络化的,集管理控制、调度决策于一体的综合自动化控制系统。在未来的工程建设方向会全面安装厂级的管理信息系统,这个系统基于单元机组DCS。厂级管理信息系统通过对单元机组监控网络提出信息,然后加工成厂级管理监控信息,在远程计算机系统的帮助下对调度系统发送相应的信息,接受调度的指令。这样一来,实现了整个企业的管理控制一体化。
4.3大屏显示器的采用
DCS的人机接口是CRT,它由值班工作人员进行监视,由于其其屏幕较小,所以间一长,工作人员会感到视觉疲劳,这样就降低了监视的注意力。如果自动化仪表采用大屏幕的显示器,则值班工作人员的眼睛会感到舒适些,提高了监视的注意力;自动化仪表采用大屏幕的显示器,这样,降低了由于运行人员监视不到位,或由于监视疲劳而造成事故的几率,同时也节约了人力成本,为实现现代企业的节能降耗、降低成本奠定了基础,实现少数人对全面数据的监视提供了可靠的技术保障,也表明了现代企业在控制屋里监控的水平。
结语
随着我国工业化水平不断提高,化工仪表自动化研究备受关注。生产实践中的自动化控制是一门综合性的技术学科,自动化仪表的应用为化工行业过程控制提供了先进的手段,同时其必不可少的控制仪器为自动控制仪表。本文从化工生产角度出发探讨了自动化控制仪表的含义分类、产生发展、工作属性、功能开发及其未来的应用发展趋势,对提升化工生产效率、企业经济效益,社会综合效益,巩固仪表控制的安全操作性、灵活应用性有积极有效的促进作用。
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论文作者:顾润
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/5
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