論化工生產控制自動化儀表

夏秀波

摘要：化工企業對生產控制的要求逐漸提高，增加儀表自動化工作的負擔，必須提高儀表自動化的控制能力，才可滿足化工生產的實際需求，確保化工生產的安全系數，推進儀表自動化的發展能力。自動化儀表在實質應用中，發揮有效的控制能力，結合化工生產的具體情況，給予自動化條件，積極研究儀表新技術，解決儀表自動化中出現的問題，保障儀表自動化的控制特性。

關鍵詞：化工生產]；控制自動化；儀表應用

改革開放以來，我國的化工企業發展迅速，在自動化儀表方面也有很大的發展。自動化儀表測量的控制理論，儀表的控制系統和以前相比都有了大大的提高。新的技術、新的材料不斷被利用，DCS網絡型分散控制系統在80年代初期就被很多企業所采用，在生產控制過程方面也做了很大的改進。

一、化工自動化儀表在生產控制中的作用

化工生產過程一般都在密閉的容器和設備中，在不利于操作人員操作的情況下進行的，化工生產都具有易燃、易爆、高溫、高壓、有毒、腐蝕、危險等特點，為了使生產低耗、優質、高效、穩定、連續、安全地進行，就必須嚴把工藝指標，而這些工藝指標的控制，最有效的辦法就是引入自動化儀表。化工自動化儀表作為化工自動化的核心，其主要作用是：在生產過程中，對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制；化工儀表能在無人操作的情況下自動地完成測量任務，記錄和控制等工作；化工自動化儀表還可實現信息遠距離傳送和數據處理。自動化儀表的廣泛使用能保證化工生產過程得以順利進行，在提高生產效率，降低生產消耗，減少不必要的人身傷害、提高產品的合格率等方面起到了重大的作用。

二、化工生產控制自動化儀表的主體特征分析

在現代企業的化工生產里，自動化儀表都采用了微電腦芯片，提高了自動化儀表的抗干擾能力和操作穩定能力，使自動化設備取得以逸待勞、事半功倍的生產控制效果。由于在自動化儀表里加入了控制程序，使計算機軟件可以在自動化儀表中控制自動化設備，淘汰了落后的硬件電路。合理應用芯片的位控特征實現了復雜的動作控制，落后的順序控制被軟件編程的主體存儲管理程序所取代，實現了常規電路的綜合發展。以前的化工儀表由主體邏輯組合、時序電路來控制，只能靠簡單的狀態特征來記憶，一條狀態記憶信息會被下一條狀態記憶信息所取代。而化工生產控制中自動化儀表的記憶，由于隨機存儲器的加入實現了遷移狀態信息的全程記憶，有穩定的電源就可以實現信息的記錄保存，還可以進行多條信息的記錄保存、重現處理。自動化儀表由于微型計算機的加入，還具有強大的計算能力，可以處理很多復雜的計算。比如可以計算常數的除法、乘法，極大值和極小值的確定，給定極限的運算、比較、檢測等。自動化儀表還可以對數據進行自我檢驗、線性化處理、測量值與工程值的轉變等，使工作程序變得完善。

三、自動化儀表在化工生產控制中的應用方向

1.智能化的機組監控

化工生產控制自動化儀表的應用可以使單位機組監控更好的實現，現代企業單位機組的智能監控程度還很低，雖然在國內許多企業中智能化的監視和控制軟件被廣泛的采用，但在我國發展的時間短暫，隨著技術的不斷應用，單元機組智能監控也會不斷的成熟。我們將會看到人們廣泛采用信息智能化的化工生產控制自動化儀表。比如可以對現場智能傳感器設置遠程控制和組態的儀表智能管理軟件，也可以進行遠程的修正安裝位置和零位漂移。對精度進行自動標注，計算出產生的誤差，把生成的曲線報告標定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態變化。閥門智能控制軟件可以對閥門進行在線組裝、調試和標定，判斷閥門是否卡住，閥芯是否磨損等。做完閥門性能的全面評估后對維護提供策略。掌管轉動設備狀態的智能控制軟件對轉動設備狀態進行分析，例如對送風機的狀態檢查分析，它的采用要建立在可靠狀態的監控技術上，通過振動和機電診斷，對是否存在軸承磨損等現象進行綜合分析，識別出故障發生的原因，在故障還沒有產生惡劣的影響下發出警報，對檢修提供幫助和指引。

2.過程變得優化

化工生產控制自動化儀表還可以提高模擬量控制系統調節的范圍和質量指標。目前雖然一些模糊控制、自適應、狀態預測控制和人工神經網絡系統等技術在不少企業中被采用，但它們真正達到很好效果的并不多。現代企業需要采用安全的、通用性強的、可以方便安裝調試的化工生產控制自動化儀表。它對于燃燒以及蒸汽溫度的優化起到很大的作用。現在機組采用的AGC都是單機的模式，通過調度把負荷直接的轉發給AGC機組。但是電網的負荷變動很快，投入的AGC機組不斷處于變化的變負荷狀態，使鍋爐的蒸汽壓力和鍋爐的內部溫度波動過大，輔機、擋板和閥門等機器設備頻繁產生動作，這種情況對于機組和相關的機器設備都帶來不利的影響。伴隨著生產成本的增加，化工生產企業要從不同的角度去分析如何才能降低企業的生產成本，延長機組和設備的使用壽命。將來，AGC單機式的方式將對企業的負荷方式進行轉變分配，SIS系統也將結合實際的身材進行再一次的開發利用，自身應用技術慢慢走向成熟，使企業可以做到安全的、高效的、環保的生產工作。

3.管理控制一體化

管理控制一體化指DCS將和MIS管理信息系統相互結合，彼此滲透，結合成為一個層次面廣的，網絡化的，集管理控制、調度決策于一體的綜合自動化控制系統。在未來的工程建設方向會全面安裝廠級的管理信息系統，這個系統基于單元機組DCS。廠級管理信息系統通過對單元機組監控網絡提出信息，然后加工成廠級管理監控信息，在遠程計算機系統的幫助下對調度系統發送相應的信息，接受調度的指令。這樣一來，實現了整個企業的管理控制一體化。自動化儀表，即是為化工生產提供有效的控制途徑，體現自動化生產的過程。針對化工生產系統，增設自動化儀表，合理設置儀表位置，操控生產流水，保障生產的能力和水平。社會對化工制品的需求量逐漸擴大，化工企業拓寬社會市場，穩定自身地位，必須利用自動化儀表，實現生產控制，提高生產能力，進而保障生產效率和效益。化工生產中的人為操作，在精度和控制上存在明顯缺陷，需要借助儀表改進，體現自動化狀態。

化工生產控制自動化儀表借助高效的信息技術，實現生產優化，推進化工生產。目前，大量新型的自動化儀表，逐漸投入使用，不僅體現儀表裝置的自動化特性，而且展示儀表的智能特性，實現多項領域的集中控制，體現化工生產的一體化操作。

4.大屏顯示器的采用

DCS的人機接口是CRT，它由值班工作人員進行監視，由于其其屏幕較小，所以間一長，工作人員會感到視覺疲勞，這樣就降低了監視的注意力。如果自動化儀表采用大屏幕的顯示器，則值班工作人員的眼睛會感到舒適些，提高了監視的注意力；自動化儀表采用大屏幕的顯示器，這樣，降低了由于運行人員監視不到位，或由于監視疲勞而造成事故的幾率，同時也節約了人力成本，為實現現代企業的節能降耗、降低成本奠定了基礎，實現少數人對全面數據的監視提供了可靠的技術保障，也表明了現代企業在控制屋里監控的水平。

四、總結

總的來講，化工生產行業在生產發展中，慢慢引入自動化儀表到生產進程中，借助生產控制自動化儀表的智能化、高速化、高效化、一體化和操作透明化的特點，完成企業的管控職能。改變以前落后的調節系統指標，完成了對機組運行監控維護的高效處理，促進化工產業的更好發展。

參考文獻

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