仪表自动化在化工工业方面的应用

仪表自动化在化工工业方面的应用

董锐1   张凯2   吴宏海3

1中石油第二建设有限公司  甘肃省兰州市  7300602

2兰州石化公司机电仪运维中心仪表二部  甘肃省兰州市  730060

3兰州石化公司机电仪运维中心仪表二部  甘肃省兰州市  730060

摘要：随着化工自动化领域科研投入的不断增加，人才培养体系越来越完善，现如今科技成果不断涌现，各式的新型仪表在化工企业不断被应用，传统的仪表逐步被完善升级，新型智能化仪表的重要作用日益凸显。这些变化不仅表现在自动化上，在经济效益上也有所展现。新型自动化仪表的应用，最直接的结果就是减少了人工的体力劳动，将生产人员从繁重的体力劳动中解放出来，提升了生产效率。

关键词：化工企业；仪表自动化；应用

引言

自动化设备的可靠性高，不容易发生错误，生产的安全稳定性大大提升。仪表设备的自动化操作，节省了大量的人力资源，降低了化工企业的生产成本，同时提升了企业的生产效率，具有很重要的经济意义。虽然自动化仪表使化工企业的生存和发展取得了一定的成绩，但在实际的应用中还存在一些问题，需要不断探讨研究，不断提出应对措施，才能助力化工企业向好发展。因此，结合仪表自动化在化工生产实际应用中面临的问题，提出相关措施，以期对整个自动化行业有所帮助。

1自动化仪表的特点

在化工生产领域，自动化仪表具有重要的作用，为化工生产提供了全面的技术支持。化工自动化仪表具有以下特点。第一，高精度测量。自动化仪表可以实现高精度的测量，误差不超过±0.01%，可满足化工过程中对测量精度的要求。第二，高稳定性。化工过程中，自动化仪表能够保持长时间的稳定运行，减少故障和停机时间，提高生产效率。第三，多种通信协议支持。自动化仪表支持多种通信协议，如 Modbus、Profibus 等，可以与其他设备进行通信和数据交换。第四，开放性。自动化仪表采用以 Windows/CE、Linux、VxWorks 等嵌入式操作系统为系统软件核心和高性能微处理器为硬件系统核心的嵌入式系统技术。第五，适应性强。自动化仪表可根据化工工艺的不同需求进行定制和配置，满足不同生产流程的要求。

2仪表自动化在化工工业方面的应用

2.1自动控制系统的组成

自动控制系统一般主要由控制器、变送器、执行机构和被控对象组成。控制器的主要功能是将被控变量的测量值与给定值进行比较并得出偏差，控制器根据偏差大小进行运算，按照运算结果发出控制信号，送往执行机构。变送器的主要作用是将各种工艺参数如温度、压力、液位、流量等物理量统一转换成标准信号，将这一信号定量后，与给定值比较并得出偏差。执行机构在自动控制系统中所扮演的角色是执行控制器发出的控制信号，改变被调参数，把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化。在自动控制系统中，将需要控制工艺参数的生产设备、机器、一段管道或设备的一部分称为被控对象。

2.2化工实际应用控制系统实例

仪表自控系统包括单回路控制系统和串级回路控制系统两部分。温度控制部分：温度控制为单回路控制系统，当某一因素引起出口物料温度变化时，可将温度变化后的测量值与给定温度进行比较，并送至温度控制器TIC，温度控制器输出后送至控制阀，以改变加热蒸汽量来维持出口物料的温度不变；液位流量控制部分：液位流量控制为串级回路控制系统，当某一因素引起液位变化时，可将液位变化后的测量值与给定液位值进行比较，并送至液位控制器LIC，液位控制器输出值与流量测量值进行比较，并送至流量控制器FIC，流量控制器输出后送至调节阀，达到调控液位和流量的目的。串级控制系统除具有单回路控制系统的全部功能外，还具有一定的自适应能力、更高的工作频率和更强的抗干扰能力、更好的控制质量。但在实际的生产应用中，由于串级控制系统所使用仪表更多，参数整定更为麻烦，因此一般优先使用简单控制回路。

2.3设备分析中的应用

仪表自动化，通过传感器实现通信，实时采集企业生产现场的数据，之后将数据信号传输到可编程逻辑系统、动态稳定控制系统内。在信息传输期间，应当建立闭环模式，具备持续反馈功能、调控功能。闭环系统可以保障企业自动化生产的安全性，当电机设备出现故障问题时，异常信号利用传感器传输给自动化仪表控制系统，系统按照动态稳定控制系统、可编程逻辑系统，能够及时触发电器开关，从而代替主电机运转。在电气自动化仪表控制技术支持下，能够对电机温度动能参数进行分析，高效排查故障成因，将分析结果呈现在远程终端设备上。工作人员接收到警报之后，应当尽快处理电机故障。仪表自动化控制技术可以启用备用电机，保证生产与运转的顺利性，快速找寻故障原因，向技术人员传递警报信号。

3仪表自动化在化工工业方面的应用措施

3.1实施技术交底

技术交底是将安装作业技术要求和操作办法向作业人员详细说明的关键过程，特别是在安装过程中，容易出现一定的突发状况，若是做不好技术交底，将容易引发一系列的事故。因此，在技术交底中，应当说明安装作业的目的和要求，这包括安装位置、安装方式等方面的要求，并强调安装作业的重要性和必要性。确保安装人员了解安装作业顺序和流程，提高安装的可靠性。强调安装作业注意事项，要求做好个人防护措施，了解安全操作规范，避免安装事故的发生。

3.2仪表安装前的检查

自动化仪表的自身质量直接关系到其功能的实现，在实施安装作业之前，应当进行一系列的检查工作，以确保仪表的质量和安装的可行性。安装前的检查包括以下几个方面的内容：首先，进行仪表完整性检查，明确仪表本体、连接件、传感器等是否完整，确保没有缺损或损坏的部分；其次，核对仪表型号、规格和数量是否与工艺要求一致，确保所选用的仪表能够满足工艺参数的测量要求；再者，检查仪表安装环境，是否存在高温、高压、腐蚀因素等，这些因素会对仪表正常作用形成干扰，应当及时采取措施进行处理；最后，对仪表实施测试，通过模拟试验的方式，验证仪表基本原理及参数设置是否合理，并进行标定和校准，确保仪表安装后正常工作。

3.3采用科学的管理模式

对于大多数化工企业管理员来说，应该基于实际情况对管理模式进行创新。第一，技术人员需要做好设备运行信息的登记记录。保证所得数据信息的全面性和准确性，同时制定有效的措施对仪表设备展开严格的控制。第二，为了提高仪表设备管理水平，不断优化施工工艺水平，合理应用各种信息化载体，通过收集的各类数据构建一个比较完善的数据库中心，从而保证所获数据的全面性，并确保其更加符合机械系统的实际情况。第三，技术人员应按照以往的经验深入分析故障类型和故障根源，将分析结果和先进技术融合在一起，从而制定出科学、合理和有效的预防方案，科学规划生产和经营中的维护手段，进一步实现对设备运行阶段存在的隐患的有效控制。除此之外，为了科学维护仪表设备。企业应基于现有的机制展开科学、合理的创新，并结合仪表设备的市场发展趋势进行分析，确定好设备的实际管理目标，积极学习和参考国内外的优秀的管理方式，根据企业目前的实际情况合理调整仪表设备的运行问题，实现对管理模式的进一步优化。

结束语

综上所述，仪表自动化为化工企业的生产带来了极大的便利性，推动着化工企业的发展，但在实际的应用中，仍然面临着一些问题，需要不断探究。仪表自动化要紧跟科技脚步，不断自我完善，不仅要助力化工企业的自动化发展，还要为整个工业的自动化作贡献。

参考文献

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[2]黄绪山.化工自动化仪表的检修与维护措施[J].化工管理，2022(4):99-100.

[3]王浩华，王伟.化工自动化仪表及在生产中的应用[J].化工管理，2022，(20):109-111.