论化工生产控制自动化仪表

夏秀波

摘要：化工企业对生产控制的要求逐渐提高，增加仪表自动化工作的负担，必须提高仪表自动化的控制能力，才可满足化工生产的实际需求，确保化工生产的安全系数，推进仪表自动化的发展能力。自动化仪表在实质应用中，发挥有效的控制能力，结合化工生产的具体情况，给予自动化条件，积极研究仪表新技术，解决仪表自动化中出现的问题，保障仪表自动化的控制特性。

关键词：化工生产]；控制自动化；仪表应用

改革开放以来，我国的化工企业发展迅速，在自动化仪表方面也有很大的发展。自动化仪表测量的控制理论，仪表的控制系统和以前相比都有了大大的提高。新的技术、新的材料不断被利用，DCS网络型分散控制系统在80年代初期就被很多企业所采用，在生产控制过程方面也做了很大的改进。

一、化工自动化仪表在生产控制中的作用

化工生产过程一般都在密闭的容器和设备中，在不利于操作人员操作的情况下进行的，化工生产都具有易燃、易爆、高温、高压、有毒、腐蚀、危险等特点，为了使生产低耗、优质、高效、稳定、连续、安全地进行，就必须严把工艺指标，而这些工艺指标的控制，最有效的办法就是引入自动化仪表。化工自动化仪表作为化工自动化的核心，其主要作用是：在生产过程中，对工艺参数进行检测、显示、记录或控制；化工仪表能在无人操作的情况下自动地完成测量任务，记录和控制等工作；化工自动化仪表还可实现信息远距离传送和数据处理。自动化仪表的广泛使用能保证化工生产过程得以顺利进行，在提高生产效率，降低生产消耗，减少不必要的人身伤害、提高产品的合格率等方面起到了重大的作用。

二、化工生产控制自动化仪表的主体特征分析

在现代企业的化工生產里，自动化仪表都采用了微电脑芯片，提高了自动化仪表的抗干扰能力和操作稳定能力，使自动化设备取得以逸待劳、事半功倍的生产控制效果。由于在自动化仪表里加入了控制程序，使计算机软件可以在自动化仪表中控制自动化设备，淘汰了落后的硬件电路。合理应用芯片的位控特征实现了复杂的动作控制，落后的顺序控制被软件编程的主体存储管理程序所取代，实现了常规电路的综合发展。以前的化工仪表由主体逻辑组合、时序电路来控制，只能靠简单的状态特征来记忆，一条状态记忆信息会被下一条状态记忆信息所取代。而化工生产控制中自动化仪表的记忆，由于随机存储器的加入实现了迁移状态信息的全程记忆，有稳定的电源就可以实现信息的记录保存，还可以进行多条信息的记录保存、重现处理。自动化仪表由于微型计算机的加入，还具有强大的计算能力，可以处理很多复杂的计算。比如可以计算常数的除法、乘法，极大值和极小值的确定，给定极限的运算、比较、检测等。自动化仪表还可以对数据进行自我检验、线性化处理、测量值与工程值的转变等，使工作程序变得完善。

三、自动化仪表在化工生产控制中的应用方向

1.智能化的机组监控

化工生产控制自动化仪表的应用可以使单位机组监控更好的实现，现代企业单位机组的智能监控程度还很低，虽然在国内许多企业中智能化的监视和控制软件被广泛的采用，但在我国发展的时间短暂，随着技术的不断应用，单元机组智能监控也会不断的成熟。我们将会看到人们广泛采用信息智能化的化工生产控制自动化仪表。比如可以对现场智能传感器设置远程控制和组态的仪表智能管理软件，也可以进行远程的修正安装位置和零位漂移。对精度进行自动标注，计算出产生的误差，把生成的曲线报告标定好，自动跟踪记录仪器仪表的状态变化。阀门智能控制软件可以对阀门进行在线组装、调试和标定，判断阀门是否卡住，阀芯是否磨损等。做完阀门性能的全面评估后对维护提供策略。掌管转动设备状态的智能控制软件对转动设备状态进行分析，例如对送风机的状态检查分析，它的采用要建立在可靠状态的监控技术上，通过振动和机电诊断，对是否存在轴承磨损等现象进行综合分析，识别出故障发生的原因，在故障还没有产生恶劣的影响下发出警报，对检修提供帮助和指引。

2.过程变得优化

化工生产控制自动化仪表还可以提高模拟量控制系统调节的范围和质量指标。目前虽然一些模糊控制、自适应、状态预测控制和人工神经网络系统等技术在不少企业中被采用，但它们真正达到很好效果的并不多。现代企业需要采用安全的、通用性强的、可以方便安装调试的化工生产控制自动化仪表。它对于燃烧以及蒸汽温度的优化起到很大的作用。现在机组采用的AGC都是单机的模式，通过调度把负荷直接的转发给AGC机组。但是电网的负荷变动很快，投入的AGC机组不断处于变化的变负荷状态，使锅炉的蒸汽压力和锅炉的内部温度波动过大，辅机、挡板和阀门等机器设备频繁产生动作，这种情况对于机组和相关的机器设备都带来不利的影响。伴随着生产成本的增加，化工生产企业要从不同的角度去分析如何才能降低企业的生产成本，延长机组和设备的使用寿命。将来，AGC单机式的方式将对企业的负荷方式进行转变分配，SIS系统也将结合实际的身材进行再一次的开发利用，自身应用技术慢慢走向成熟，使企业可以做到安全的、高效的、环保的生产工作。

3.管理控制一体化

管理控制一体化指DCS将和MIS管理信息系统相互结合，彼此渗透，结合成为一个层次面广的，网络化的，集管理控制、调度决策于一体的综合自动化控制系统。在未来的工程建设方向会全面安装厂级的管理信息系统，这个系统基于单元机组DCS。厂级管理信息系统通过对单元机组监控网络提出信息，然后加工成厂级管理监控信息，在远程计算机系统的帮助下对调度系统发送相应的信息，接受调度的指令。这样一来，实现了整个企业的管理控制一体化。自动化仪表，即是为化工生产提供有效的控制途径，体现自动化生产的过程。针对化工生产系统，增设自动化仪表，合理设置仪表位置，操控生产流水，保障生产的能力和水平。社会对化工制品的需求量逐渐扩大，化工企业拓宽社会市场，稳定自身地位，必须利用自动化仪表，实现生产控制，提高生产能力，进而保障生产效率和效益。化工生产中的人为操作，在精度和控制上存在明显缺陷，需要借助仪表改进，体现自动化状态。

化工生产控制自动化仪表借助高效的信息技术，实现生产优化，推进化工生产。目前，大量新型的自动化仪表，逐渐投入使用，不仅体现仪表装置的自动化特性，而且展示仪表的智能特性，实现多项领域的集中控制，体现化工生产的一体化操作。

4.大屏显示器的采用

DCS的人机接口是CRT，它由值班工作人员进行监视，由于其其屏幕较小，所以间一长，工作人员会感到视觉疲劳，这样就降低了监视的注意力。如果自动化仪表采用大屏幕的显示器，则值班工作人员的眼睛会感到舒适些，提高了监视的注意力；自动化仪表采用大屏幕的显示器，这样，降低了由于运行人员监视不到位，或由于监视疲劳而造成事故的几率，同时也节约了人力成本，为实现现代企业的节能降耗、降低成本奠定了基础，实现少数人对全面数据的监视提供了可靠的技术保障，也表明了现代企业在控制屋里监控的水平。

四、总结

总的来讲，化工生产行业在生产发展中，慢慢引入自动化仪表到生产进程中，借助生产控制自动化仪表的智能化、高速化、高效化、一体化和操作透明化的特点，完成企业的管控职能。改变以前落后的调节系统指标，完成了对机组运行监控维护的高效处理，促进化工产业的更好发展。

参考文献

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[2]梁友宏，李旭辉，申轶华.化工生产中自动化控制仪表探讨[J].化学工程与装备，2011（11）.