摘 要:在化工生產中,时常需要各种各样的仪表来辅助生产,这是为了整个化工生产过程的安全和生产的产品合格,仪表的使用对化工生产来说具有重要的意义。特别是在目前的自动化技术背景下,化工生产的自动化使得化工自动化仪表的普及和推广更为深入,为化工生产领域做出了巨大的贡献。仪表在化工生产中起着重要作用,仪表失准或故障将可能引起安全事故,智能自动化技术在化工仪表中的应用能大大提高化工生产安全系数。
关键词:化工仪表;智能自动化;应用
一、智能自动化仪表在化工生产中的功能及优势
化工自动化仪表自身有很多优点是传统的自动化设备所无法比拟的。化工自动化仪表采用的是微电脑芯片及技术,不仅可以减少所占用的空间比例,而且其抗干扰能力比较强,能够有效的解放生产力和提高生产效率。自动化仪表的优势功能具体上有以下几个方面:
1)可编程
计算机的软件大规模地应用于仪表是自动化仪表可编程功能的主要来源。不可否认,计算机的发展极大地改善了人们的生活,几乎涵盖了人们生活的方方面面,自动化仪表也是计算机发展颇为受益的一类。通过将计算机应用程序运用到仪表之中,传统的顺序控制被存储控制程序所取代。另外,大量的控制、定时电路被大量节省下来。所以计算机的可编程程序是简化自动化仪表硬件结构最大功臣。
2)可进行数据处理
在自动化仪表中,微处理器和软件的运用贡献着很大的力量,不仅可以提供更为丰富的处理功能,还可以分担传统测量中硬件过大的负荷问题,从而在化工生产时,可以最大限度地发挥检索、优化的作用。
3)可精确计算
快速而高效地完成信息处理是计算机的一大优势,精确计算是其他设备无法与之比拟的,自动化仪表内置有计算机功能,所以可以依照事先已经编写好和存储好的程序自动、高速、精确地进行信息处理,从而提高化工生产的社会生产率。
4)可记忆
计算机有存储记忆的功能,能够保存原始数据、中间结果、最终结果和计算程序,所以操作者可以快速地将所需要的东西查找出来。在自动化仪表中使用计算机,计算机的存储器就可以发挥作用——记忆。并且可以将多种不同状态下的信息进行记忆,不仅可以方便信息的调用,而且可以利用这些信息及时方便地解决化工生产中遇到问题。
5)可自诊断
通过通信器可以查出变送器自诊断的故障结果信息。智能仪表建立在微电子技术发展的基础上,超大规模集成电路的嵌入,将CPU、存储器、A/D转换、输入/输出等功能集成在一块芯片上,甚至将PID控制组件也置入其中。加之现场总线的应用,智能仪表与控制系统之间的数字通讯将替代以往的模拟传递,大大提高了精度和可靠性,避免了模拟信号在传输过程中的衰减,长期难以解决的干扰问题得到解决。此外,由于数字通讯,节省了大量电缆、安装材料和安装费用。
二、化工仪表中智能自动化的应用
化工仪表自动化、智能化是当前仪表发展的主流趋势,更是时代发展和化工生产的必然需要。传统化工仪表精确性低,已难以满足当前化工生产需要。化工生产中若仪表出现故障,造成安全事故,导致化工污染或爆炸现象,后果不堪设想。智能自动化仪表具有自动信息监测、转化功能,能将输入信号转换成输出信号,且这类仪表通常能够融入到自动化系统当中进行应用,能大大提高生产效率,降低人工控制强度。化工生产具有一定特殊性和复杂性,对各项变量控制有着较高要求,仪表必须直观、准确、易用,而传统控制模式效率低,效果差。
智能自动化仪表应用,由计算机软件进行控制,软件参数可根据生产实际情况进行设置,所以仪表控制更具针对性,利用简单软件编程便可完成复杂控制功能,且能够进行误差修正,能把数据误差降到最低。
智能自动化仪表具体应用安装中,必须严格执行工艺规范,确保安全系数。例如,有害气体检测仪表的应用。相关规定明确指出:可能散发可燃气体的场所必须设置可燃气体检测仪表;使用或生产涉及甲类气体或乙A类液体场所,必须设置监测探头;可能造成甲类气体泄漏的现场必须设置检测仪表;生产中涉及甲B类液体存储、装卸现场,必须安装有毒气体检测仪表。在仪表安装中,安装位置应不大于释放源十五米,若室外考虑到风向问题则不大于五米。另外,应将仪表接入网络,从而实现网络化仪表控制,将计算机与仪表连接起来,利用自动记录和自动组织联想功能来实时分析仪表数据,将示波器连接到WEB,以实现数据的及时调取和查看,进行远程数据采集,并检测临界值,借助网络化环境来进行智能测量,高效完成各项变量测量,将数据实时反馈到控制中心,传送到需要这些信息的部门,进行自动备份上传到服务器对数据进行保存。这些保存在服务器上的数据不易丢失,便于调用,能够降低数据管理难度和费用。另外,这种仪表网络模式,实际操作中技术人员不必亲临现场就能够完成数据分析工作,数据分析效率更高,响应速度更快。但具体应用中,必须做好智能自动化仪表维护工作。
智能自动化仪表精密度较高,所处环境复杂特殊,易受到外界环境干扰和影响,若不定期对其维护,将造成仪表失灵或失准,便很难保证测量数据的准确性,甚至会导致误操作、误动等现象的发生,这十分不利于安全生产。因此,要及时进行维护、检修、置换,对仪表准确性进行调试。若发现仪表发生故障,及时进行处理,保障生产安全。
三、对于智能仪表技术及其应用未来发展方向的建议
1)智能仪表的智能化程度有待进一步提高
智能仪表的智能化程度表征着其应用的广度和深度,目前的智能仪表还只是处于一个较低水平的初级智能化阶段,但某些特殊工艺及应用场合则对仪表的智能化提出了较高的要求,而当前的智能化理论,如:神经网络、遗传算法、小波理论、混沌理论等已经具备潜在的应用基础,这就意味着我们有必要也有能力结合具体的应用需要下大气力开发高级智能化的仪表技术。
2)智能仪表的稳定性、可靠性有待长期和持续的关注
仪表运行的稳定性、可靠性是用户首要关心的问题,智能仪表也不例外,随着智能仪表技术的不断拓展、新型的智能仪表也将陆续投放市场,这需要我们始终把握一个原则:每一项智能新技术的应用有待实践的检验,是否用户有信心和勇气敢于做“第一个吃螃蟹的人”。这就需要安全性、可靠性技术的并行开发。
3)智能仪表的潜在功能应用有待最大化
目前工业自动化领域的实际应用尚未将智能仪表的功能发挥最大化,而更多的只是应用了其总体功能的半数左右,而这一应用现状的主要原因是,控制系统的总体架构忽略了诸如现场总线的技术优势,这需要仪表厂商与用户建立良好的合作伙伴关系,加强长期合作,以短期投资促长期效益,通过建立“智能仪表+现场总线”的控制系统架构,确立优化的投资观念,达成和谐共赢的目标。
结 论:在化工生产过程中化工仪表发挥着重要作用,是顺利生产,保障生产安全的重要基础设施。化工生产具有一定危险性,所使用的原料多为易燃易爆危险品,所以生产中对各项变量参数的准确性要求较高,显然传统仪表已难以满足现代化工生产需求,因此化工仪表中应积极应用智能自动化技术。在化工安全生产过程中,通过自动化控制技术,可以有效控制液位、压力、温度等参数。一旦出现异常,系统会自动产出、报警、联锁、紧急切断等功能,防范事故的发生,大大的提高了化工生产的安全指数。
参考文献
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