化工自動(dòng)化儀表及控制系統(tǒng)的智能化

魏亮

摘 要：隨著化工生產(chǎn)裝置規(guī)模的不斷發(fā)展，不僅生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷創(chuàng)造新的機(jī)遇隨著新的發(fā)展，測(cè)控儀器儀表和控制系統(tǒng)中的裝置也需要越來(lái)越可靠增加智能化，從而確保安全可靠的生產(chǎn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量為產(chǎn)品質(zhì)量提供保證。

關(guān)鍵詞：化工自動(dòng)化儀表;控制系統(tǒng);智能化

1化工自動(dòng)化儀表的主要組成類(lèi)別概述

化工企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化儀表系統(tǒng)通常包括溫度儀表和壓力儀表測(cè)力儀、流量?jī)x、液位計(jì)、在線過(guò)程分析儀該表主要用于化工生產(chǎn)過(guò)程中，相關(guān)溫度、壓力、溶液液位或溫度監(jiān)測(cè)氣源等數(shù)據(jù)信息。

1.1溫度儀表。溫度儀表是最常用的化工自動(dòng)化儀表，主要用于化工生產(chǎn)溫度的測(cè)定和控制。在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中采用溫度記錄儀、溫度變送器等儀器，接觸式測(cè)量方式不同采用溫度記錄儀、溫度顯示儀和溫度互感器為了保證溫度調(diào)節(jié)的可控性，在變送器等設(shè)備上進(jìn)行顯示。

1.2壓力表。不同的化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在壓力變化，如流化床反應(yīng)器在壓力/減壓下的變壓運(yùn)行將對(duì)化工行業(yè)產(chǎn)生影響安全生產(chǎn)受到嚴(yán)重影響。目前，化工企業(yè)使用的壓力儀表，根據(jù)工作原理，主要分為彈性式、液柱式、活塞式等多種類(lèi)型，如壓力式等變送器hakk-eka430a通常用于化工生產(chǎn)中的氣體、液體和水監(jiān)測(cè)蒸汽壓力，壓力儀表測(cè)得的壓力范圍為300MPa儀器量程精度在± 0.1%，完成化工生產(chǎn)壓力測(cè)量之后，它被轉(zhuǎn)換成直流電流信號(hào)輸出。

1.3液位測(cè)量?jī)x器。在化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，液位測(cè)量?jī)x表得到了廣泛的應(yīng)用，負(fù)責(zé)固溶體、粉狀物料、固體物料顆粒、堆積物的液位測(cè)量產(chǎn)品高度測(cè)量等一般根據(jù)技術(shù)條件的不同，可分為電容式、電容式和電容式激光式靜壓儀能有效測(cè)量塔罐、罐等容器中的液體身體位置和高度。用于測(cè)量各種不混溶液體和固體的液位位置儀表裝置，又稱(chēng)相界面計(jì)、化工自動(dòng)液位計(jì)測(cè)量非常準(zhǔn)確。

2自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代化工儀表的應(yīng)用

2.1可編程功能的應(yīng)用

為了有效地提高現(xiàn)代化工儀表的智能化程度，采用了可編程控制器加入過(guò)程控制功能，使自動(dòng)控制和化工儀表實(shí)現(xiàn)有效控制利用計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行控制，使化工生產(chǎn)得到很好的控制優(yōu)化。化工儀表比較復(fù)雜，廣泛應(yīng)用于化工儀表監(jiān)控儀表中加入可編程功能可以有效地提高系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)的性能它還可以提高化學(xué)儀器監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。由于化工生產(chǎn)的環(huán)境一般比較惡劣，因此有必要調(diào)動(dòng)工作人員現(xiàn)代化學(xué)儀器在增加可編程功能時(shí)之后，自動(dòng)化程度可以進(jìn)一步提高，數(shù)據(jù)也可以使用直接反饋到電腦上，使安全生產(chǎn)得到很大提高精度高，保證了儀器監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。為現(xiàn)代化增加可編程功能工業(yè)儀表還可以提高生產(chǎn)效率，企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)的需要，將邏輯關(guān)系預(yù)先輸入到化學(xué)儀器中，使儀器具有良好的性能當(dāng)各種條件發(fā)生變化時(shí)，化學(xué)儀器能獨(dú)立判斷，從而發(fā)展輸出控制信號(hào)。利用這一措施，可以減少化工生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)力需求在減少人為因素對(duì)化工生產(chǎn)影響的同時(shí)，最大限度地提高生產(chǎn)效率優(yōu)化生產(chǎn)控制流程，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 計(jì)算機(jī)功能的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的功能是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代化學(xué)儀器相結(jié)合利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力，可以提高化學(xué)儀器反饋數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性加快。在傳統(tǒng)的化學(xué)儀器中，數(shù)字顯示的方式相對(duì)簡(jiǎn)單，它需要人們對(duì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算和判斷，不僅時(shí)間延長(zhǎng)，而且無(wú)法得到高效的生產(chǎn)效率，還有很多安全隱患。威爾現(xiàn)代化學(xué)儀器增加了計(jì)算功能，可以很好地解決這些問(wèn)題解決方案，價(jià)值實(shí)時(shí)反饋，還可以直接呈現(xiàn)所需數(shù)據(jù)來(lái)吧。隨著計(jì)算機(jī)功能的增加，檢測(cè)精度大大提高對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)控制具有積極的影響。

2.3 記憶功能的控制

為了增強(qiáng)化學(xué)儀器的功能，增加了記憶功能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和記錄，可以保證生產(chǎn)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)為以后的工作提供了參考。在化學(xué)儀器發(fā)展的這個(gè)階段記憶功能還集成在大容量的電腦中，可以采集大量的數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)，使員工更容易了解整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。儀器的記憶功能對(duì)現(xiàn)代化工生產(chǎn)尤為重要，因?yàn)樗哂性S多優(yōu)點(diǎn)很多生產(chǎn)環(huán)境是人工無(wú)法進(jìn)入的，因此需要儀器的記憶功能能夠了解各種參數(shù)的變化，然后采取相應(yīng)的措施控制。

3化工測(cè)控技術(shù)向智能化方向發(fā)展的趨勢(shì)分析

3.1未來(lái)化工自動(dòng)化測(cè)控儀表發(fā)展智能化的趨勢(shì)

數(shù)字化測(cè)量、智能化數(shù)據(jù)分析與處理、控制能力可靠性評(píng)估是各領(lǐng)域精確自動(dòng)控制與測(cè)量的基礎(chǔ)，科學(xué)的傳感器是數(shù)字化測(cè)量的前提，因此數(shù)字化傳感器是當(dāng)前工業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。DSP數(shù)字處理電路和信息微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，優(yōu)化了化學(xué)檢測(cè)儀器的傳感器智能傳感器的發(fā)展。

智能傳感器是一種先進(jìn)的智能傳感器，具有測(cè)量準(zhǔn)確、測(cè)量效果穩(wěn)定、采用高性能單片機(jī)技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。它利用數(shù)字技術(shù)將傳統(tǒng)傳感器改造成抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)時(shí)間短的傳感器這種智能傳感器可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效性分析的功能，其優(yōu)點(diǎn)不可小覷。在化工生產(chǎn)中，智能傳感器的優(yōu)勢(shì)也非常明顯，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的傳感器不能快速測(cè)量某一化工產(chǎn)品的整體質(zhì)量指標(biāo)，而具有多種信息技術(shù)和集成智能診斷與自學(xué)習(xí)功能模塊的智能傳感器，能夠以極快的速度直接測(cè)量化工產(chǎn)品的質(zhì)量參數(shù)，并對(duì)一些具有函數(shù)關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，然后結(jié)合自身的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立數(shù)學(xué)分析模型，從而對(duì)化工產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行分析和定性。目前，自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)與智能技術(shù)相結(jié)合。智能傳感器還集成了數(shù)字電極、智能稱(chēng)重等高科技模塊。傳感器的功能非常強(qiáng)大。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器根據(jù)接收到的邏輯控制器的控制指令控制被控對(duì)象的響應(yīng)，如調(diào)節(jié)被控介質(zhì)的流量等，然后對(duì)被控變量進(jìn)行調(diào)整，以滿足化工生產(chǎn)的要求，因此執(zhí)行機(jī)構(gòu)是自動(dòng)化系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)。化工生產(chǎn)過(guò)程中使用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有控制閥、變頻器等，目前工業(yè)上使用的智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有智能控制閥等。智能控制閥采用總線和微處理器技術(shù)，具有精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)控制閥的流量特性修正、閥正、負(fù)動(dòng)作修正、PID算法調(diào)整和非線性補(bǔ)償它具有補(bǔ)償、工況監(jiān)測(cè)、閥門(mén)故障診斷、故障安全位置鎖定等一系列功能，采用離散微處理器操作控制，分擔(dān)DCS的負(fù)擔(dān)可用于控制和計(jì)算，可與DCS共享運(yùn)行數(shù)據(jù)，具有較高的靈活性可靠性。智能測(cè)控儀具有數(shù)字和模擬兩種輸出組網(wǎng)方式，故障診斷、預(yù)警和智能維護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)，為工廠節(jié)省了運(yùn)行時(shí)間降低成本，減少維修時(shí)間，保證生產(chǎn)安全和效率。

3.2自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展趨勢(shì)

智能數(shù)據(jù)分析、主動(dòng)維護(hù)控制系統(tǒng)是整個(gè)工廠的核心核心部分，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的收集、計(jì)算，然后通過(guò)單站點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)元的調(diào)控是整個(gè)生產(chǎn)裝置的大腦。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的迅速發(fā)展，以及微處理器在智能傳感器和智能執(zhí)行器中的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的計(jì)算和處理大部分是共享的。控制系統(tǒng)已經(jīng)從直接面向現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控儀表的生產(chǎn)控制發(fā)展到負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)通訊的工廠數(shù)據(jù)處理中心數(shù)據(jù)共享、運(yùn)行數(shù)據(jù)信息化、工藝方案優(yōu)化、數(shù)據(jù)共享、測(cè)控儀表處理器數(shù)據(jù)共享故障預(yù)警和主動(dòng)維護(hù)等組成了多個(gè)智能控制系統(tǒng)按照處理核心，分散測(cè)控功能。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代化工儀表的有效應(yīng)用不僅提高了裝置的運(yùn)行效率線路的穩(wěn)定性，還要在智能化的監(jiān)測(cè)、測(cè)試、分析過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控測(cè)試運(yùn)行狀態(tài)。此外，技術(shù)人員還可以使用PLC技術(shù)，存儲(chǔ)控制、過(guò)程控制等模塊對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，全面完善操作流程提高化學(xué)工業(yè)的質(zhì)量和運(yùn)行效率，進(jìn)而鞏固化學(xué)工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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