化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用問題及對策探究

朱小平 蔡小峰 吳海燕

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化工行業(yè)進(jìn)入了高科技發(fā)展的階段，正在積極進(jìn)行科學(xué)技術(shù)的改革與創(chuàng)新。先進(jìn)的化工設(shè)備與裝置在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中逐漸被應(yīng)用，如化工自動(dòng)控制系統(tǒng)。化工領(lǐng)域中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面改善了化工行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，另一方面提升了化工生產(chǎn)工作效率和質(zhì)量。而其在化工領(lǐng)域應(yīng)用的同時(shí)，也帶來了新的問題，論文針對化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題及對策進(jìn)行探究。

【Abstract】 With the rapid development of China's economy， the chemical industry has entered a stage of high-tech development， and is actively carrying out the reform and innovation of science and technology. Advanced chemical equipment and units are gradually used in the chemical production field， such as chemical automatic control system. In the field of chemical industry， the application of automatic control system not only improves the production environment of chemical industry， but also improves the efficiency and quality of chemical production. And when it is applied? in the field of chemical industry， some new problems have also been brought， this paper probes into the problems and countermeasures in the application of chemical automatic control system.

【關(guān)鍵詞】化工自動(dòng)控制系統(tǒng);應(yīng)用問題;對策

【Keywords】chemical automatic control system; application problems; countermeasures

【中圖分類號】TP273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2018）12-0185-02

1 引言

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等不斷發(fā)展和進(jìn)步，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用在化工行業(yè)中將會(huì)越來越廣泛，并取得更快、更好的發(fā)展進(jìn)步，而且會(huì)得到更大的重視。在未來的應(yīng)用過程中，陳舊且不能適應(yīng)現(xiàn)代化市場步伐的設(shè)備將被淘汰，所以應(yīng)緊跟化工生產(chǎn)發(fā)展的需要，更新完善高新設(shè)備，滿足化工自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的具體需求?；どa(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化是指一些自動(dòng)化裝置，可以直接代替人的部分勞動(dòng)，使化工生產(chǎn)在一定程度上自動(dòng)進(jìn)行[1]?；て髽I(yè)為保證自動(dòng)化技術(shù)的操作目標(biāo)，應(yīng)加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)。同時(shí)，對網(wǎng)絡(luò)安全也應(yīng)重視和保護(hù)，跟隨互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，建立完善的安全系統(tǒng)，以保證企業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)不被侵害。在化工企業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)定期檢測自動(dòng)化控制系統(tǒng)，合理管控設(shè)備，這是保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，從而保證化工生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展[2]。

2 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述及其未來發(fā)展

2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

自動(dòng)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程或其他過程自動(dòng)化的主要方式，簡稱自控系統(tǒng)。自控系統(tǒng)是在沒有人直接參與的情況下，按照預(yù)定程序進(jìn)行的控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)按控制原理分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng);按給定信號分為恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)以及程序控制系統(tǒng)。控制器、被控對象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變送器是自動(dòng)控制系統(tǒng)的四個(gè)主要環(huán)節(jié)[3]。目前，化工自動(dòng)控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域?；て髽I(yè)生產(chǎn)過程中遇到各種各樣的物理變量，如溫度、厚度、流量、速度、位置等，都有相對應(yīng)的控制系統(tǒng)來進(jìn)行調(diào)控。

隨著控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，不只在化工企業(yè)中運(yùn)用，還涉及醫(yī)學(xué)和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域?；ば袠I(yè)在生產(chǎn)和管理中逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，如以前化工企業(yè)反應(yīng)爐內(nèi)溫度的調(diào)控必須通過手工進(jìn)行，這樣對工人來說工作環(huán)境是艱苦的，而且爐內(nèi)的溫度不容易控制，化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)很好地解決了這個(gè)問題?；ぷ詣?dòng)控制系統(tǒng)可將爐內(nèi)溫度精確地控制在0.5℃的偏差范圍內(nèi)，還能檢測控制整個(gè)工藝過程。

2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的未來發(fā)展

隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了新的發(fā)展與突破。自動(dòng)控制系統(tǒng)是人工智能與控制理論的完美結(jié)合。自動(dòng)化控制系統(tǒng)下的智能化儀表性能將更加完善，與以前的儀表相比，具備精準(zhǔn)化、數(shù)字化等優(yōu)勢。目前，常規(guī)儀表已慢慢被淘汰，人們更多選擇的是智能化儀表。智能化儀表內(nèi)部小型的計(jì)算機(jī)是其優(yōu)勢所在，在系統(tǒng)內(nèi)，其可以更簡便地控制多個(gè)原件的工藝流程，解決了之前使用接線式繼電器完成工藝后重新布線的弊端。

分散型控制系統(tǒng)是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)勢。此系統(tǒng)運(yùn)用內(nèi)部軟硬件控制語言，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分的功能，其可以稱為一個(gè)微處理器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

化工自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能化與可操作性的優(yōu)勢，使其在化工企業(yè)領(lǐng)域中得到更加廣泛和深入的應(yīng)用，自動(dòng)系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用使得整個(gè)生產(chǎn)流程更加優(yōu)化。隨著智能儀表的普及，其功能要更加完善，并且具有小型化以及數(shù)字化等優(yōu)勢，市場前景也更加廣闊。

3 化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用存在的問題及對策

在化工企業(yè)中，通過此系統(tǒng)對生產(chǎn)工藝進(jìn)行檢測與控制。溫度控制是化工生產(chǎn)工藝中需要檢測的內(nèi)容之一，傳統(tǒng)的檢測主要依靠人工的方法，在檢測模式上存在很大弊端。而化工自動(dòng)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得這一弊端得以解決，自動(dòng)控制系統(tǒng)提高了溫度檢測與控制的準(zhǔn)確性，能準(zhǔn)確地反映出溫度數(shù)值。如擠出吹塑成型機(jī)設(shè)備，其在化工企業(yè)生產(chǎn)中采用的是高精度熱電偶模塊，以此來保證加工溫度的穩(wěn)定性，而實(shí)現(xiàn)該設(shè)備溫度穩(wěn)定的關(guān)鍵是依靠編程軟件，編程軟件可實(shí)現(xiàn)對加工溫度的有效管控。但在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，化工自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用還存在一些問題，以下就自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題及對策進(jìn)行闡述。

3.1 沖程泵出口流量測量表

在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，需要對某一特定原料的微量進(jìn)行測量，測量的過程多需要用到測量表來保證此原料配送的質(zhì)量。經(jīng)過實(shí)踐，一般將測量表分為單頭沖泵和雙頭沖泵，而自動(dòng)控制系統(tǒng)的深入應(yīng)用，使化工企業(yè)在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，帶來了便利性。

但我們?nèi)绻趹?yīng)用系統(tǒng)時(shí)未能選擇相應(yīng)測量表型號，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)測量出的數(shù)值不準(zhǔn)確，如分散劑沖程泵在橡膠裝置的使用，其轉(zhuǎn)子流量計(jì)測得的數(shù)據(jù)可能會(huì)不準(zhǔn)確，而且其傳動(dòng)部件還容易出現(xiàn)損壞，我們通常檢查出的原因是：因?yàn)檗D(zhuǎn)子流量計(jì)的型號不對而造成測量的不準(zhǔn)確?；どa(chǎn)操作人員都知道轉(zhuǎn)子流量計(jì)是根據(jù)浮子飄動(dòng)產(chǎn)生的流量信號進(jìn)行數(shù)值測量的，也是由此決定的，這樣會(huì)導(dǎo)致因?yàn)槲⒘吭刭|(zhì)量等因素的影響，引起測量所得數(shù)值的不準(zhǔn)確，這就需要將轉(zhuǎn)子流量計(jì)改為質(zhì)量流量計(jì)，形成測量中的一個(gè)介質(zhì)緩沖器，從而保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及精準(zhǔn)度。

3.2 溫度監(jiān)測熱電偶布線環(huán)節(jié)

化工企業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)工藝中溫度檢測常用的溫度檢測元件是熱電偶和熱電阻，而安全柵機(jī)柜、端子柜等是主要的檢視工具。

經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)調(diào)查，自動(dòng)控制系統(tǒng)中的任何一個(gè)元件出現(xiàn)故障，檢測數(shù)值的質(zhì)量都會(huì)受到影響。如DCS系統(tǒng)，如果直接接受來自熱電偶元件傳送的信號，雖然還要經(jīng)過冷端補(bǔ)償才會(huì)進(jìn)入端子柜中，而端子柜與數(shù)據(jù)采集器之間用的是普通信號線，這導(dǎo)致的最終結(jié)果是出現(xiàn)一定的溫度差，從而檢測數(shù)值的質(zhì)量。所以對熱電偶布線環(huán)節(jié)采用補(bǔ)償導(dǎo)線連接，才能保證得出數(shù)值的準(zhǔn)確度，并意識到生產(chǎn)工藝中的溫度檢測環(huán)節(jié)的重要性。

3.3 差壓計(jì)量儀表溫差補(bǔ)償

差壓計(jì)量儀表是重要的檢測設(shè)備之一，在化工領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。而其對數(shù)值的檢測必須在平穩(wěn)的狀態(tài)下進(jìn)行，才能保證數(shù)值檢測的質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)需要中，檢測到的溫度、壓力隨加工工藝的不斷變化而變化，最終所測得的數(shù)值不準(zhǔn)確。如何解決這個(gè)問題？首先是對自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的完善，保證該系統(tǒng)應(yīng)用中的穩(wěn)定性。其次，解決該問題的關(guān)鍵是合理檢測點(diǎn)的設(shè)計(jì)，檢測數(shù)值的準(zhǔn)確性通過對不同區(qū)域的檢測來實(shí)現(xiàn)。最后通過自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)算，對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，保證測量偏差的準(zhǔn)確性。

3.4 溫度檢測套管的安裝

化工企業(yè)中攪拌設(shè)備的壽命與溫度檢測套管密切相關(guān)，而保障化工安全生產(chǎn)的關(guān)鍵是對攪拌設(shè)備溫度的檢測。如果攪拌設(shè)備套管安裝質(zhì)量差，就會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)得出的數(shù)值存在誤差。而攪拌設(shè)備攪拌介質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生出相應(yīng)的動(dòng)力，這種動(dòng)力會(huì)對溫度檢測套管造成影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起斷裂，在生產(chǎn)中如果沒能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

為有效解決溫度檢測套管發(fā)生斷裂的問題，在對其進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)加裝保護(hù)套筒，由保護(hù)套筒頂端形成的反作用力與設(shè)備攪拌中的動(dòng)力相互抵消，從根本上解決套管的斷裂問題，消除安全隱患，避免重大安全事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

總而言之，在化工生產(chǎn)中，自動(dòng)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用極大地提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。但是就目前結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題，作為化工企業(yè)應(yīng)做到及時(shí)改進(jìn)，加大對此領(lǐng)域的研究開發(fā)，保證化工生產(chǎn)安全有序的進(jìn)行，保障企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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【2】李濤，孫海軍.化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用存在的問題及對策[J].化工管理，2016（18）：76.

【3】潘長明.化工自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問題及對策[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（10）：67-68.