关键词:化工行业;自动化控制;化工仪表
引言
化工行业的发展为我国经济社会的进步注入了强大的动力,并为居民生产生活提供了便利。就化工行业的生产工作而言,其对于相关技术的应用要求较高,生产环节有着较强的系统性、复杂性。同时,化工生产所用的原料大多具有易燃性、易爆性,对于这些危险品的合理应用与处置直接关系到生产安全。因而,当前要加强对自动化化工仪表的应用,利用自动化控制技术对生产运转环节加以控制,提高化工生产工作的质量与效率。
1化工自动化的概念以及意义
化工自动化是以自动化设备和自动化技术作为基础,通过运用多种管理方式和管理模式,减少人力资源利用和负担,实现自动化生产的技术。传统生产设备需要投入大量的人力,因为化工生产具有特殊性,操作时会存在人员安全的隐患。如果在化学生产过程中出现操作失误,可能会发生事故或伤害,给工作人员的安全造成威胁。所以在化学生产时充分利用现代化自动控制技术,减少人工的参与,提高生产效率和安全性。
2化工仪表的分类
根据测量的物理量,将化工仪表分为温度仪表、压力仪表、物位仪表、流量仪表、分析仪表以及各种特殊测量仪表。
2.1温度仪表
在当前的化工生产工作中,温度仪表得到了广泛的应用。化工生产需要在某些特定的压力、温度环境中进行,偏离工艺要求的温度,会降低产品的产出率,对设备造成损害,甚至发生安全事故。温度仪表包括就地双金属温度计和远传温度计。其中,远传温度计的测温元件分为热电阻和热电偶。
2.2压力仪表
压力是化工生产过程中的重要参数,准确测量压力参数对化工生产至关重要,不仅可以保证装置的安全,还可以提高化工产品的产出率。典型的压力仪表主要包括就地压力表、电接点压力表、压力变送器、压力开关等。
2.3物位仪表
物位仪表是化工生产中不可或缺的重要仪表,其主要作用为显示工艺介质的位置,让设备或容器在合理、有效、安全的物位水平上运行。物位仪表分为接触式和非接触式两大类,非接触式物位测量仪表有雷达物位计和超声波物位计等,接触式物位测量仪表有磁翻板液位计、静压式液位计和伺服液位计等。
2.4流量仪表
流量是非常重要的过程控制参数,流量仪表在化工仪表中占有举足轻重的位置,各种不同的科学原理在流量仪表中得到了充分的体现,如质量流量计、电磁流量计、涡街流量计和超声波流量计等。
2.5分析仪
分析仪的分析原理选择,测量范围、精确度、灵敏度、分辨率、重复性、线性度、死区及响应时间等技术指标,应满足工艺过程对介质成分或特性分析的要求,且技术先进,性能稳定、可靠,操作、维护简便。
根据被测介质的形态,可将分析仪分为气体分析仪和液体分析仪两种。
气体分析仪包括气体色谱仪、氧分析仪、红外线分析仪、紫外线分析仪、激光分析仪、过程质谱仪和CEMS连续排放监测系统等。
液体分析仪包括PH计、ORP氧化还原电位计、电导率仪、密度计、粘度计、水质分析仪等。
2.6特殊测量仪表
除了常规的温度、压力、物位、流量参数以外,为了保证某些重要的运转设备如马达等的安全平稳运行,及时发现故障和安全隐患,须对轴承的温度、震动等参数进行测量,这些特殊测量仪表通常由设备提供商成套供应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3化工仪表自动化控制的功能作用
3.1仪表的记忆功能
传统仪表的记忆功能存在缺陷,记录和存储的量较少,只能记录某一阶段的内容或某一项数据的实际情况。随着新时代的到来,计算机在化工自动化仪表中的应用范围逐步扩大,计算机具有强大的存储功能,可以不间断地记录整个运行状态,为数据存储提供了强有力的保障。在未来化工的生产过程中,应加强对仪表记忆技术的研究和创新。
3.2化工仪表的计算功能
在化工仪表当中通过应用微型计算机,从而使得这些仪表具有了较为强大的计算功能。从而实现在进行化工生产的过程当中,能够快速精确的进行对各种复杂多变的数据做出计算。利用化工仪表的计算功能,可以在生产的过程当中,快速的得到想要的数据,从而提升生产效率。
3.3化工仪表的可编程功能
微型计算机的融入使现代化工仪表多了计算机软件元素,这种新型的计算机软件元素取代了传统化工仪表中的硬件逻辑电路,在电路的控制下,实现对繁杂系统功能的有效控制,大大提高了化工仪表的运行性能和化工生产的工作效率。
4化工仪表自动化控制的具体探讨
4.1分散控制
在进行化工生产的过程当中,由于对于分散系统的应用种类越来越多,使得化工生产的技术水平能够得到不断的提升。通过分析研究分散系统在化工生产系统当中的应用,从而为确保分散系统能够更好的在化工生产当中应用打下较为坚实的基础,从而实现生产经济效率的提升。
4.2故障功能的控制
在使用化工仪表仪器的过程当中,通常会需要记录很多复杂且十分重要的数据,而且,各个模块和环节当中的数据各不相同。因此,对于仪表的故障控制就变得十分重要。传统的仪表在工作中主要依靠的是硬件设施,若是相关的设备出现问题,很难在最短的时间内进行故障分析并将故障位置加以确定。但是,在现代化工仪表设备的使用中完全解决了这一问题,由于微型计算机的加入,使得化工仪表可以在第一时间对故障进行分析,以断定故障出现的位置,这就可以在时间上为检修人员取得了更多的抢修时间,进而提高了故障的排查与检修效率。
4.3现场总线控制系统
在实际的化工生产中,自动化控制的化工仪表的现场总线控制系统具有互操作性、开放性和数学化等优点,对于控制系统在未来的长远发展有着主导作用,发展前景十分广阔。目前现场总线智能仪表具有良好的分散度,在很大程度上提高了化工仪表的作用。现场总线控制系统除了具有良好的适应性之外,还具备较强大的控制功能和高速的运行水平,这些优点是普通化工仪表所不能匹敌的,此外,现场总线控制系统有效推动了分散控制的实现,将总线与多个仪表相连接,既减少了电缆量,又对化工仪表的调试维护提供了极大的便利,有效提升化工企业的经济效益。
5现代化工业仪表发展趋势
在计算机控制自动化的情况下,计算机越来越多地用于自动控制在当前工业生产阶段中连续工作的对象,并且能动态地发出命令。可以在允许的时间范围内精确地完成受控对象的自动调整。此外,计算机控制可以提高控制精度,降低生产成本,并显着提高产品质量和生产效率。
结语
在化工行业当中,实现化工仪表的自动化控制是今后发展的必然要求,对于化工行业而言,有着非常重要的意义。化工仪表的自动化控制是现阶段化工行业面临的一个重要课题,只有对于这一技术进行合理有效的应用,才能够为化工行业的持续发展提供动力。
参考文献
[1]蔡小峰,朱小平.化工仪表的自动控制与管理[J].冶金管理,2018(14):42-43.
[2]庞凯.初探化工仪表及自动化的改革[J].山西化工,2018,38(06):57-58+71.
[3]陆杰.化工自动化仪表常见故障的检测与处理[J].化工设计通讯,2018,44(11):109.
论文作者:崔洪强
论文发表刊物:《中国电业》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/7
标签:化工论文; 仪表论文; 分析仪论文; 化工行业论文; 自动化控制论文; 功能论文; 测量论文; 《中国电业》2019年第20期论文;