煤化工智能自動(dòng)化儀表的應(yīng)用探究

翟宏偉

摘? 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，智能自動(dòng)化儀表是計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的衍生品，是推動(dòng)工業(yè)發(fā)展的重要手段，煤化工行業(yè)作為推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用智能自動(dòng)化儀表可以有效提高煤化工行業(yè)生產(chǎn)效率，調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境與煤化工行業(yè)發(fā)展的沖突，可以說(shuō)自動(dòng)化儀表的應(yīng)用有著極大效益?；诖?，文章首先提出自動(dòng)化儀表及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，闡述煤化工智能自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，最后提出自動(dòng)化儀表的安全防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：煤化工;智能自動(dòng)化儀表;應(yīng)用;優(yōu)勢(shì);防護(hù)

中圖分類號(hào)：TQ53? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）05-0170-02

結(jié)合當(dāng)今我國(guó)煤化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，通過(guò)應(yīng)用智能自動(dòng)儀表，除了能夠提高煤化工企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還可以改善產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，在協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)方面也有極大的益處。

1 智能自動(dòng)化儀表及其優(yōu)勢(shì)

智能自動(dòng)化儀表同時(shí)具備測(cè)量、顯示、控制、記錄、報(bào)警等多項(xiàng)功能，主要是采用了專家控制技術(shù)和人工智能技術(shù)，可以修正數(shù)據(jù)偏差以及各種計(jì)算修正，自動(dòng)化儀表作為自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，結(jié)合模糊理論能夠?qū)崿F(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自我診斷、自我矯正等功能，當(dāng)今智能自動(dòng)化儀表都是以最優(yōu)質(zhì)量為目標(biāo)，并逐漸朝向優(yōu)化控制方向發(fā)展，控制形式也逐漸朝向數(shù)字方向開(kāi)環(huán)預(yù)測(cè)形式發(fā)展，控制裝置中具有微型控制核心調(diào)節(jié)器、數(shù)字調(diào)節(jié)器，并通過(guò)計(jì)算機(jī)終端軟件進(jìn)行統(tǒng)一控制，控制主要是采用編程軟件的編程功能，對(duì)各個(gè)功能板塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。煤化工生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的設(shè)備包括氫反應(yīng)器、氣化爐、換熱器、還原爐等壓力容器、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等，這都是自動(dòng)化儀表的測(cè)試范圍。

（1）智能自動(dòng)化儀表在實(shí)際應(yīng)用中具有高精度特點(diǎn)，通過(guò)內(nèi)部的微處理器、傳感器對(duì)溫度、壓力進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理獲得更加精準(zhǔn)的效果。（2）智能自動(dòng)化儀表采用了集成技術(shù)，功能十分強(qiáng)大，具有十分強(qiáng)勁的運(yùn)算功能，通過(guò)應(yīng)用內(nèi)部存儲(chǔ)器、微處理器，可以實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜計(jì)算的需求，并可以存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果。（3）智能自動(dòng)化儀表具備自我診斷功能，可以通過(guò)自動(dòng)化儀表內(nèi)部通信器檢測(cè)自身故障問(wèn)題，并自動(dòng)做出診斷，這樣更有利于后期維護(hù)以及故障維修。

2 智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)自主記憶與存儲(chǔ)

傳統(tǒng)煤化工儀表由于欠缺數(shù)據(jù)記憶功能，并且記憶區(qū)間十分有限，對(duì)比較負(fù)責(zé)的信息無(wú)法進(jìn)行存儲(chǔ)。而智能自動(dòng)化儀表可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中央處理器展開(kāi)工作，并且所采用的存儲(chǔ)芯片內(nèi)存非常大，區(qū)間更廣。對(duì)于負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)也可以實(shí)現(xiàn)自主記憶，這就有效提高了儀表的功能，并且自動(dòng)化儀表在煤化工生產(chǎn)當(dāng)中可以自由切換檢測(cè)形式，不需要人為的進(jìn)行反復(fù)設(shè)定，從而有效降低了人工勞動(dòng)力，提高了工作效率。在實(shí)際應(yīng)用中，將儀表與生產(chǎn)系統(tǒng)連接，生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行會(huì)生成各項(xiàng)數(shù)據(jù)，自動(dòng)化儀表可以自動(dòng)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，如果工作人員需要調(diào)用數(shù)據(jù)，只需要在人機(jī)交互界面查找數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)或自動(dòng)生成數(shù)據(jù)運(yùn)行圖即可，十分便捷。

2.2 儀表軟件控制

在煤化工行業(yè)當(dāng)中，很多儀表都是采用線路連接方法，如果某個(gè)儀表出現(xiàn)了故障問(wèn)題，則需要對(duì)多個(gè)線路進(jìn)行排查，不僅工作效率低、工作量大，同時(shí)故障發(fā)生率也很高。這就需要采用軟件控制方法。軟件控制可以直接檢測(cè)每個(gè)儀表的運(yùn)行狀態(tài)，并且可以人工對(duì)生產(chǎn)中的儀表進(jìn)行編號(hào)，如儀表A、儀表B、儀表C等，只需要通過(guò)程序設(shè)定即可確保每個(gè)儀表正常工作，即使是某個(gè)儀表出現(xiàn)了故障問(wèn)題，系統(tǒng)也會(huì)顯示“儀表A線路故障”，這樣即可有效提高控制效率，保證生產(chǎn)效益。再者，為了避免線路過(guò)于繁雜帶來(lái)的問(wèn)題，可以采用以計(jì)算機(jī)軟件為平臺(tái)的無(wú)線連接系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線來(lái)傳遞各類信息，減少整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的冗余，實(shí)現(xiàn)高度集成。

2.3 動(dòng)態(tài)控制

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，智能自動(dòng)儀表可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制功能，而且是多項(xiàng)控制形式。在實(shí)際應(yīng)用中，智能自動(dòng)儀表可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自主采集、檢測(cè)、測(cè)量、轉(zhuǎn)換等多功能，實(shí)現(xiàn)煤化工智能化生產(chǎn)，并且智能儀表還可以隨時(shí)將所采集的信息呈現(xiàn)出來(lái)，并自動(dòng)生成數(shù)據(jù)走勢(shì)圖，這樣工作人員即可更好的做出分析和判斷，為煤化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供更加精準(zhǔn)、及時(shí)的生產(chǎn)決策數(shù)據(jù)。此外，智能化儀表可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能，如果儀表檢測(cè)出某個(gè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)超標(biāo)，則可以自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保生產(chǎn)安全。工作人員也可以通過(guò)遠(yuǎn)程終端對(duì)其進(jìn)行控制，人機(jī)交互性能非常強(qiáng)。

2.4 sis安全儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全面監(jiān)控

在煤化工控制系統(tǒng)當(dāng)中構(gòu)建OpenPlant實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)中心，并在每個(gè)控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)之間使用符合電力系統(tǒng)二次防護(hù)要求的網(wǎng)絡(luò)安全物理隔離系統(tǒng)進(jìn)行隔離，這樣即可在物理層面上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從輔網(wǎng)系統(tǒng)到實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的單項(xiàng)傳輸。在實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中加入DCS、PLC、SCADA等系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，同時(shí)提供更加便捷的客戶端程序以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括SDK、API等，這樣即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控與一站式管理，可以分析生產(chǎn)系統(tǒng)情況以及判定設(shè)備故障，為煤化工長(zhǎng)期生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2.5 智能自動(dòng)化儀表系統(tǒng)

智能自動(dòng)化儀表在煤化工領(lǐng)域中的與應(yīng)用已經(jīng)廣泛得到了業(yè)界認(rèn)可，并且也起到了十分重要的作用，但是智能自動(dòng)化儀表結(jié)構(gòu)銜接上依然存在著很多缺陷問(wèn)題，這就需要構(gòu)建一套與智能自動(dòng)化儀表相配套的操作系統(tǒng)，讓整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)成為一個(gè)體系，相互之間產(chǎn)生更加緊密的聯(lián)系，這樣方便于信息輸送與傳遞。從當(dāng)今我國(guó)煤化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，自動(dòng)化控制系統(tǒng)推廣工作已經(jīng)進(jìn)入到了關(guān)鍵時(shí)期，在不久的將來(lái)，煤化工生產(chǎn)會(huì)逐漸朝向精準(zhǔn)化、智能化、動(dòng)態(tài)化方向發(fā)展，并不斷形成更加完善的智能自動(dòng)化儀表體系，從而為煤化工行業(yè)帶來(lái)巨大的活力，對(duì)各類資源進(jìn)行有效整合，從而推動(dòng)煤化工行業(yè)可以快速、健康的發(fā)展。

3 智能自動(dòng)化儀表操作應(yīng)用中的安全防護(hù)

3.1 結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展防護(hù)工作

如果控制閥上需要安裝手輪，則在手輪操作過(guò)程中操控好力度，不得用力過(guò)猛或者使用杠桿類設(shè)備操作。在手輪開(kāi)關(guān)操作完成之后，不得再用力開(kāi)關(guān)。在對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全巡檢當(dāng)中，手動(dòng)狀態(tài)下的控制閥手輪不得隨意調(diào)動(dòng)，要事先做好準(zhǔn)備工作，并要求現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員進(jìn)行監(jiān)護(hù)，非專業(yè)人員不得自行開(kāi)關(guān)儀表閥門(mén)。在煤化工企業(yè)當(dāng)中，非專業(yè)人員私自開(kāi)關(guān)計(jì)量?jī)x表或誤修改造參數(shù)很有可能造成系統(tǒng)紊亂問(wèn)題，這就需要對(duì)儀表系統(tǒng)進(jìn)行二次維護(hù)，提高了成本投入量。因此可以在儀表箱外上鎖，并標(biāo)注使用注意事項(xiàng)，避免儀表被他人誤動(dòng)。

3.2 科學(xué)調(diào)整

在智能自動(dòng)化儀表使用中如果出現(xiàn)了工作不正常、指針不準(zhǔn)等情況，則要事先通知專業(yè)人員辦理相關(guān)的工作證明再進(jìn)入到維修現(xiàn)場(chǎng)，非專業(yè)人員不得隨意修理和拆卸。再者，在進(jìn)行儀表調(diào)整當(dāng)中，由于PLC和DCS操作盤(pán)都是十分精密的元器件構(gòu)成，需要確保操作設(shè)備和手的清潔度，要輕輕的擊鍵和按壓。不得使用尖銳的敲擊工具或無(wú)目的嘗試敲打鍵盤(pán)。此外，PLC和DCS操作臺(tái)上不得放置液態(tài)物或重物，儀表元器件上不可懸掛物品。在清理過(guò)程中，不得使用有機(jī)溶液擦拭PLC和DCS的鼠標(biāo)與鍵盤(pán)、儀表本身、儀表面板、工作臺(tái)，采用中性洗滌劑作為擦拭液體或者使用清水擦拭，先將表面的雜質(zhì)、灰塵擦拭干凈，之后再用干布擦干即可。

3.3 參數(shù)調(diào)整

如果需要調(diào)整儀表的運(yùn)行參數(shù)，如聯(lián)鎖整定值、報(bào)警參數(shù)等，需要事先在生產(chǎn)車間中填寫(xiě)變更單，標(biāo)注變更數(shù)據(jù)，并嚴(yán)格按照工藝規(guī)定展開(kāi)上報(bào)、批準(zhǔn)、審核，在審批完成之后再修改參數(shù)，不得私自進(jìn)行修改。在儀表參數(shù)變更中通常都是應(yīng)用多級(jí)管理模式，每個(gè)生產(chǎn)車間都要嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。分布到各車間屋頂、裝置區(qū)、板下的裝置，如火災(zāi)按鈕、傳感器、煙感設(shè)備、可燃?xì)怏w檢測(cè)設(shè)備等，不得隨意按壓或周邊有遮擋物，否則可能提高安全事故發(fā)生幾率。

3.4 抗干擾

雖然現(xiàn)代化的電子設(shè)備儀器電磁輻射量較低，但是也會(huì)對(duì)高精度儀表造成影響。所以在儀表周圍15m之內(nèi)以及PLC、DCS設(shè)備范圍3m之內(nèi)不得使用對(duì)講機(jī)、手機(jī)等設(shè)備。如今自動(dòng)化儀表以及PLC和DCS都采用了微處理器，雖然提高了抗電磁干擾能力和抗靜電能力，但是加強(qiáng)電磁防護(hù)工作還是十分必要的，從而保證數(shù)據(jù)的安全性、避免出現(xiàn)儀表微調(diào)。

4 智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)的發(fā)展需要不斷朝向高精度、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，智能化作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。但是智能化和計(jì)算機(jī)化之間依然存在著一定差異，智能化技術(shù)本身就是應(yīng)用人工智能化的理論技術(shù)，可以模仿人腦的思考形式，因此未來(lái)智能自動(dòng)化儀表中的固態(tài)傳感器、智能變動(dòng)氣會(huì)逐漸朝向微型化方向發(fā)展，如新型電磁流量計(jì)中就采用了微處理器和軟件編程技術(shù)，能夠有效拓寬量程、補(bǔ)償測(cè)量誤差、自我修復(fù)故障等，從而有效提高了生產(chǎn)設(shè)備的使用效能。通過(guò)應(yīng)用智能流量驗(yàn)算器、智能變送器，并融入復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息與補(bǔ)償功能，這樣即可讓測(cè)試精度達(dá)到2.0級(jí)別，使用性能會(huì)進(jìn)一步提高。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，推動(dòng)了智能自動(dòng)化儀表的發(fā)展，無(wú)論是在整體性能還是功能，相比傳統(tǒng)儀表都更加實(shí)用，在實(shí)際應(yīng)用中，不僅可以提高生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量，還可以降低儀表本身以及生產(chǎn)設(shè)備的故障幾率，提高設(shè)備的使用壽命，從而實(shí)現(xiàn)最終的智能化生產(chǎn)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙曉剛.智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)的應(yīng)用與趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（28）：666-667.

[2]辛明.智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)的應(yīng)用與趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，12（8）：198-199.

[3]路勇.智能自動(dòng)化儀表在現(xiàn)代煤化工企業(yè)中的應(yīng)用[J].化工管理，2017（1）：100-101.

[4]韓登冠.智能自動(dòng)化儀表在現(xiàn)代煤化工企業(yè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油石化，2017（9）：111-112.

[5]方生濤.淺談智能自動(dòng)化儀表在煤化工行業(yè)的應(yīng)用與趨勢(shì)[J].引文版：工程技術(shù)，2016（8）：282-283.