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      現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制初探

      2019-10-21 03:58高碧瑩王偉
      關(guān)鍵詞:化工儀表現(xiàn)代控制

      高碧瑩 王偉

      摘 要:與以往傳統(tǒng)的化工儀表過程控制相比較而言,現(xiàn)代化工儀表和自動化技術(shù)在原有的基礎(chǔ)之上進行了有機的結(jié)合,從而可以在很大程度上提高現(xiàn)代化工儀表過程的控制效率,最大程度的保證我國相關(guān)行業(yè)與企業(yè)對于化工儀表應(yīng)用的精準程度和科學性,從總體上保證和提高了我國化工行業(yè)的整體水平。

      關(guān)鍵詞:現(xiàn)代;化工儀表;化工自動化;過程;控制

      1 現(xiàn)代化工儀表概述

      工業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免的會涉及到多種類型儀表的使用,這些儀表被稱作化工儀表。化工儀表在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要是通過相互之間的配合來實現(xiàn),并且普遍用于工業(yè)生產(chǎn)中的過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)檢測以及化工產(chǎn)品性能測試等工作中。為了保證化工儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果,提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率,提高現(xiàn)代化工自動化過程控制的水平具有重要意義。一般情況下,現(xiàn)代化工儀表測量的參數(shù)涉及溫度、壓力、物位、流量以及需分析的各種參數(shù)等等,由于這些參數(shù)與產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著直接的關(guān)系,因此工業(yè)生產(chǎn)過程中對于儀表的性能以及實際的運行狀態(tài)均有著非常高的要求。常見的現(xiàn)代化工儀表包括壓力儀表、溫度儀表、流量儀表以及物位儀表等,按照功能不同對其進行劃分又可以分成控制儀表、檢測儀表和在線分析儀表等幾種。在儀表應(yīng)用過程中由于某些危險系數(shù)高的環(huán)境不適合工作人員直接參與操作,這種情況下便需要借助自動化技術(shù)對其運行狀態(tài)實施過程控制,保證相關(guān)工作可以順利進行。

      2 現(xiàn)代化工儀表的類型

      2.1 溫度測量儀表

      化工生產(chǎn)中一些化學反應(yīng)會引起溫度變化,通常溫度在20℃~37℃

      不會影響生產(chǎn)運行,一旦超過正常溫度或低于正常溫度會帶給人不適感,影響現(xiàn)場生產(chǎn)操作。對此,生產(chǎn)時做好溫度控制尤為關(guān)鍵,通過溫度測量儀表控制溫度,提供適宜的生產(chǎn)環(huán)境,保證工作順利開展。溫度測量儀表監(jiān)測范圍在-300℃~2000℃,為確保測量穩(wěn)定可配合熱電阻與熱電偶設(shè)備。

      2.2 壓力測量儀表

      對生產(chǎn)過程中的壓力進行控制,對化學化工生產(chǎn)也有著重要影響。作為化學化工反映效果中的重要環(huán)節(jié)一一壓力,它的范圍應(yīng)當保持在300MPa范圍。

      2.3 物位測量儀表

      物位測量主要針對化學材料劑量、成品半成品質(zhì)量控制,常見物位測量儀表為浮力式測量儀表。同時,要求做好物位測量儀表精細化控制,如:差壓、電接觸、超聲波、電容等。

      2.4 流量測量儀表

      流量測量儀表主要是對管道、液體、蒸汽的流量進行測量。

      2.5 分析測量儀表

      (1)分類:線上分析、實驗室分析。

      (2)組成部分:取樣、預(yù)處理、進樣系統(tǒng)。

      (3)測量過程:

      ①抽樣并使樣本的質(zhì)量和數(shù)量滿足分析器的條件需要;

      ②使用分析器將抽取的樣本成分量轉(zhuǎn)化為電信號;

      ③利用電源提供的電能從而使得控制儀表能夠正常運行;

      ④將擴大后的電信號錄入到顯示器中,通過讀取顯示器的參數(shù)從而使工作人員展開科學的、合理的操作控制。

      3 自動化技術(shù)在化工業(yè)中的過程控制

      3.1 對記憶功能的控制

      就一般情形而言,一般中的硬件設(shè)施所具備的功能只有對數(shù)據(jù)信息進行短暫記憶,或者是只可以記錄某階段、環(huán)節(jié)中的狀態(tài),而不具備將龐大的數(shù)據(jù)信息進行保存分析的功能。一旦在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)新狀態(tài),化工儀表對數(shù)據(jù)信息的保存功能就會新狀態(tài)覆蓋舊狀態(tài),從而使得化工儀表在進行數(shù)據(jù)分析時難以順利進行。但是,如果將微型計算機同化工儀表實現(xiàn)兩兩結(jié)合,不僅能夠提高化工儀表對數(shù)據(jù)信息的分析、計算能力,更加能夠?qū)x表中潛在的記憶功能與存儲功能全部挖掘出來,將這些功能在儀表使用中充分發(fā)揮出來。這樣一來,儀表就能過實現(xiàn)對某個階段、環(huán)節(jié)狀態(tài)記錄的及時性,以為后期管理數(shù)據(jù)資料的分析與查閱提供可靠的參考資料。

      3.2 物位測量儀表

      在化學反應(yīng)中,影響化學反應(yīng)順利進行的因素除開溫度、壓力等外,還有各種各樣化學原料的剩余量與濃度也將影響生化反應(yīng)的速率,因此為確?;どa(chǎn)的安全性與高效性,必須對化學反應(yīng)的各項反應(yīng)物原料劑量進行控制,尤其是決定反應(yīng)的關(guān)鍵反應(yīng)物,需對其剩余量進行動態(tài)監(jiān)測,不僅要控制化學原料的劑量,化學成品、半成品的質(zhì)量與濃度也許格外重視,因此需要專業(yè)的物料測量儀表進行動態(tài)監(jiān)測。一般化學反應(yīng)采用浮力式測量儀表,在測量物位時,還需對直讀、差壓、浮力、電容等數(shù)據(jù)展開精細化管理。

      3.3 計算功能

      在儀表的運行中,可以通過相應(yīng)的儀器將儀表的數(shù)據(jù)進行采集,再運用相應(yīng)的計算機軟件對其主要功能進行加工,從根本上提升儀表的運算速度和準確率,增強計算功能的使用期限。除此之外,選擇運用具有高新技術(shù)的儀表盤,可以在具體的實踐中改進原有的計算體系,實現(xiàn)儀表的高速運行。因此,可以為整個機械節(jié)省時間,提高生產(chǎn)效率,減少一些相關(guān)工作的勞動量,提升具體運行實踐中的產(chǎn)量。

      3.4 對可編程功能的控制

      將現(xiàn)代化工儀表應(yīng)用到化工的自動化控制中,因為化工儀表內(nèi)部的微型計算機,使得相關(guān)人員能夠及時的掌握化工儀表的運轉(zhuǎn)情況。例如,現(xiàn)代化工儀表在化工企業(yè)中的使用,就可以通過計算機編程來控制。技術(shù)操作人員將提前設(shè)計好的自動化程序與動作進行控制與編排,能夠?qū)x表儀器按照設(shè)計好的程序來運行。編程功能的有效發(fā)揮在現(xiàn)代化工儀表中實現(xiàn)了自動化式的運行模式,同時也將以往使用的復(fù)雜電路所取代,這為現(xiàn)代化工儀表節(jié)省了很大的內(nèi)部空間,更加可以對化工企業(yè)生產(chǎn)中進行有效的自動化控制。

      4 結(jié)束語

      從目前的情況來看,科學技術(shù)水平的提高帶動著化工行業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代化工儀表的應(yīng)用和自動化過程的控制可以在很大程度上保證化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,同時也能夠保證安全生產(chǎn),相關(guān)企業(yè)應(yīng)該對此有一個高度的重視,在這一方面加大投入力度,保證我國化工行業(yè)的進一步發(fā)展。

      參考文獻:

      [1]孟祥龍.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].石化技術(shù),

      2017,24(10):166.

      [2]張國力,李福.解讀現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].化工管理,2017(27):239.

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