智能自動化儀表在現代煤化工企業中的應用

路勇(山東能源淄礦集團正通煤業， 陜西 咸陽 713600)

智能自動化儀表在現代煤化工企業中的應用

路勇(山東能源淄礦集團正通煤業， 陜西 咸陽 713600)

自動化儀表的發展促進了現代煤化工產業的技術改革，提高了煤化工企業生產效率，保證了煤化工生產穩定性和安全性。隨著儀表智能化的提出以及微型計算機技術和嵌入式技術在自動化儀表中的應用，引發了智能自動化儀表在現代煤化工企業中應用的熱潮。本文就是通過智能自動化儀表的配置過程以及其優勢和發展的闡述，對這一熱點進行了研究和討論。

智能；自動化儀表；煤化工企業

智能自動化儀表集合了微型計算機優勢，在嵌入式設備中通過對系統的裁剪和優化實現現場檢測和控制等多個功能。隨著智能自動化儀表的不斷進步和發展，將其延伸到現代煤化工企業進行無人值守操作檢測和控制變得越來越普遍。現如今，智能自動化儀表在煤化工企業的引入不僅減少了作業中出現的事故，提高了生產效率還通過檢測煤化工作業中的設備提供了管理控制的可靠數據，為策略調整帶來了依據。因此現代煤化工的發展離不開智能自動化儀器在企業中的應用。

1 智能自動化儀表概述

(1)智能儀表發展 我國儀器儀表行業在“十一五”期間發展勢態迅猛。除2009年外，其增長率均保持在20%～30%之間[1]，遠遠高于全球儀器儀表市場的平均水平。隨后，通過對嵌入式設備系統內核的裁剪和成功的移植到自動化儀表中，引發了自動化儀表結構的根本性變革，衍生出以微型計算機為主體取代傳統電子線路的智能自動化儀表。傳統模擬式儀表通過單元電路實現特定功能，這樣的儀表缺乏單元之間的鏈接和調控，而以嵌入式系統為主體的儀表則是由硬件上的特殊模塊，軟件上的特殊應用共同構成來完成命令識別、數據處理和自適應學習等功能。功能的擴充、自我修復和自我學習的先進性使智能儀表成為今后市場發展的主流方向。

(2)智能儀表特點 智能儀表軟件和硬件的強化，體現在產品集成度高、體積小、系統結構簡單并且處理功能強大可靠性高等特點。就目前而言，智能儀表在煤化工企業的應用而言，所表現出的特點主要為：①精度高。智能儀表在煤化工生產現場能夠實現自動的量程切換，當數據誤差較大時可將量程調整為較小量程進行測量，測量范圍可根據測量目標變化和調整保證了數據監測的準確性和實時性，同時保證了測量的高精度，這對煤化工生產現場數據的采集具有重大意義。②功能強。隨著自動化儀表趨于智能化，借助微處理器的數據計算能力可實時處理采集數據，并進行反饋調節，機器設備根據煤化工監測現場反饋回來的信息進行自我學習和修復，進一步調整智能儀表對監測對象的操作方案，如進行溫度補償、加壓和應急停止等操作。③遠程通信。目前嵌入式設備中TCP/IP協議的引入使得嵌入式設備進入了網絡化的時代，終端智能儀表設備接入網絡，即可與遠端設備進行通信，包括實現采集數據的遠程傳輸，遠程控制等功能，實現無人值守操作，特別是在高危作業流水線上極大地提升了生產安全性，減少危險污染性生產對人帶來的損害。這也是目前智能儀表發展的重要方向。

2 煤化工企業智能自動化儀表應用

目前，智能儀表已經在現代煤化工企業有廣泛的應用，基于智能自動化儀表的特點，其應用主要集中在對煤化工現場作業的智能檢測、對采集數據進行實時傳輸、對作業現場進行實時控制和監測以及對現場設備進行遠程控制等方面。

(1)智能檢測 目前煤化企業自動化儀表所覆蓋的范圍包括DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH(MEH)在內的單元機組6大控制功能[2]。通過將單元機組的各模塊和功能整合在一起，可以實現對機組進行數據檢測、過流控制、設備保護和預警控制等功能，功能一體化保證了系統簡化可靠，提升了自動化水平。利用智能化儀表嵌入的微處理器，對生產線進行檢測時通過編寫好的檢測程序，設置強度、溫度和濕度等條件定點取樣，既保證了檢測精度又可實現無人值守，提高生產效率。對污水處理、煤渣、煤灰的處理以及吹灰系統等都可根據實際需求進行智能檢測。

(2)數據傳輸 智能自動化儀表的特點是通信網絡的引用。智能化儀表所檢測的數據存儲于本地后，由于本身儀表存儲量有限，無法積累大數據，而當嵌入式設備網絡功能完善后可將檢測到的數據實時通過網絡傳遞到控制終端對數據進行存儲和分析，比如污水處理過程中，檢測到水質成分后，將成分數據通過通信協議傳輸到控制終端或顯示終端，只要是在局域網內處于聯網狀態即可獲取污水金屬離子含量，達到實時監控目的。

(3)現場控制 現代大型煤化工企業多采用在4～20mA信號上疊加HART通訊做為控制系統儀表信號的模式[3]，針對煤化工企業高危性作業較多，比如含有一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等有毒有害氣體，人工控制檢測設備危險系數高，而將智能自動化儀表裝置在檢測現場，通過對現場數據的有效處理，通過反饋系統改變檢測策略，調整檢測狀態即可完成現場檢測的控制，減少了煤化工企業生產事故。

(4)遠程監控 當智能自動化儀表出現故障時，設備進行報警處理和問題反饋，通過網絡向總控端發送預警，總控端通過圖像、視頻以及設備運行數據的監測即可了解現場設備所出現的故障，這也是煤化工企業中智能儀表的常見應用。遠程監控功能的強化避免了因為設備老化和損壞造成的監測數據不準和煤渣、廢氣、廢水的嚴重泄露，實現了終端安全易操作的功能。

3 結語

智能儀表的發展必然帶動著整個煤化工企業向更加現代化的方向發展，煤化工產業對其工藝和應用場合的要求也與日俱增，這就要求智能儀表需要在不斷發展的智能化理論基礎上向高級智能化儀表的研究開發。此外煤化工產業對智能化儀表的穩定性要求較高，保證可靠性是批量生產和投放市場的關鍵。智能儀表在煤化工企業的應用功能還有很大的開發潛力，與互聯網的結合必然成為煤化工智能儀表發展的趨勢和方向。

[1]王曉峰.淺談自動化儀表在工業生產中的發展與應用[J].城市建設理論研究:電子版,2015.

[2]駱廷勇.現代煤氣化與自動化儀表[J].低碳世界,2014,(1):116-117.

[3]關小會,彭磊.現代煤化工企業儀表自動化系統工程設計[J].河南化工,2012,29(Z3):24-25.