淺談化工機械自動化應用

張朋威

摘 要：化工機械設備要處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)，就要經(jīng)過設計、設備制造、安全管理、調(diào)試和設備運行等5個環(huán)節(jié)，其中調(diào)試是重要環(huán)節(jié)，關乎到機械設備的運行質(zhì)量，機械設備運行至始至終要都接受調(diào)試。調(diào)試的過程，也是對機械設備運行的各個環(huán)節(jié)進行考核和運行質(zhì)量檢驗的過程，是確保機械設備安全穩(wěn)定運行的關鍵。在對化工機械設備進行調(diào)試的過程中，存在一些問題是不可避免的，但是，要保證設備運行順暢，就要針對問題采取有效的解決措施。在所暴露的問題中，包括工程設計方面的問題、設備設計方面的問題、安全問題以及制造問題等都要予以解決，以避免制冷設備運行中產(chǎn)生故障并由此導致重大的事故，給化工企業(yè)造成不良影響。

關鍵詞：化工機械；自動化；應用

1化工企業(yè)制冷設備采用自動化調(diào)試技術的現(xiàn)實意義

1.1提高運行效率

化工企業(yè)制冷設備在運行中應用自動化技術，可以對設備運行流程自動化調(diào)整，對于機械生產(chǎn)中所存在的問題能夠根據(jù)生產(chǎn)實際情況自動運行，確保生產(chǎn)的安全可靠性?；て髽I(yè)制冷設備的自動化調(diào)試是基于單元調(diào)試而展開的，使得系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制。在對化工企業(yè)制冷設備進行調(diào)試的過程中，是按照自動化流程圖展開的，要求所有的運行流程都按照設定好的程序進行，確保自動化調(diào)試技術能夠根據(jù)生產(chǎn)狀況靈活調(diào)整運行方式，對于運行事故具有針對性地采取應急處理措施調(diào)試系統(tǒng)中采用自動化技術，還要結(jié)合必要的科學實驗，并對試驗結(jié)果進行技術性分析，以使得自動化程序得以有效運行，為化工機械設備提供高質(zhì)量的服務。

1.2化工機械設備采用自動化調(diào)試技術進行控制的運行模式

在化工機械設備的運行中，以自動化調(diào)試技術代替人工控制技術，其中的一個重要內(nèi)容就是控制生產(chǎn)物料的溫度、控制油的溫度、控制水的溫度，所有的控制都是自動化進行的。當整個的生產(chǎn)完成后，將控制物料反應的各項指標參數(shù)化，經(jīng)過系統(tǒng)計算之后，就可以根據(jù)生產(chǎn)需要對各項參數(shù)進行自動化調(diào)節(jié)，以自動調(diào)試技術替代手工操作技術，使得整個的樹脂生產(chǎn)工藝流程智能化，樹脂產(chǎn)品速具備的性能以及各項指標合格率有所提高，提高的幅度可以超過10%。工藝流程也縮減，樹脂生產(chǎn)的產(chǎn)量提高的幅度可以超過8%。機械設備的使用效率也得以提高，提高的幅度超過15%。原有繁瑣的人工程序得以簡化，人工費用縮減30%，由此大大地降低了人工成本。從安全的角度而言，原有的單純的報警系統(tǒng)得以改善，取而代之的是對系統(tǒng)的反應參數(shù)進行調(diào)節(jié)，使得結(jié)設備生產(chǎn)運行中，不會產(chǎn)生失誤。避免了安全事故發(fā)生，由此使得企業(yè)的經(jīng)濟效益得以提高，同時還獲得了一定的社會效益。

2自動化關鍵技術

2.1模糊技術

模糊技術主要利用模糊數(shù)學理論與模糊控制器，在控制器中引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡原理，完成模糊控制的自學。應用過程中，其自學功能主要是按照實際需要來科學合理地調(diào)整相關控制參數(shù)，從而完成化工機械的自我調(diào)節(jié)。

2.2計算機輔助設計與專家系統(tǒng)

目前在化工生產(chǎn)中，較普遍的自動控制系統(tǒng)主要有三種：DCS（分散控制系統(tǒng)）、PLC（可編程控制系統(tǒng)）及FCS（現(xiàn)場控制系統(tǒng)）。DCS是一個多級計算機系統(tǒng)，能夠分散多級進行過程控制，同時還能監(jiān)控。微處理機是DCS最為核心的部分，通過組合組裝的方式集中操作、監(jiān)視、管理和分散控制企業(yè)生產(chǎn)過程。在石油化工領域最早涉及，用來控制煉油化工的生產(chǎn)過程。如今，越來越自動化、智能化的DCS，其功能日趨完善，如催化裂化、常減壓和加氫裂化等工藝環(huán)節(jié)，被廣泛用于石油化工企業(yè)的乙烯裝置及煉油生產(chǎn)中；還被廣泛應用于大型化肥廠和乙烯廠的生產(chǎn)過程控制；在大型藥廠、藥物相關器械廠的運用等。在供不應求的市場刺激下，我國的DCS制造公司不斷發(fā)展壯大，價格逐漸降低，功能和裝置的準確性越來越高，因此更廣泛的被應用在化工企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)中。PLC的關鍵技術在于方便客戶，其是小型計算機，是計算機的縮影，PLC建立了可編制用戶程序的存儲器，便于儲存內(nèi)部程序。PLC能夠執(zhí)行用戶指令，通過輸出輸入模擬或者數(shù)字，如順序控制、邏輯運算和定時等，使生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)及機械運作得到有效地控制，有效的減少維修次數(shù)，在節(jié)約人力、資源的同時，還能降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。目前，發(fā)展的日趨成熟完善的的PLC，在一些日漸成熟、規(guī)模較大的化工企業(yè)中得到廣泛的應用。FCS是在DCS和PLC兩種系統(tǒng)的基礎上形成，在系統(tǒng)中引入科學合理標準的總線，貫穿生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，作為新型的控制系統(tǒng)，F(xiàn)CS使生產(chǎn)的設備實現(xiàn)了自動化、智能化、網(wǎng)絡化及數(shù)據(jù)化。自動化控制技術是FCS在化工企業(yè)控制領域的一大突破。FCS系統(tǒng)的技術雖不完善，標準雖不統(tǒng)一，而且調(diào)試系統(tǒng)及后期的維護在實際的化工生產(chǎn)過程中仍存在著較大的難度，但其發(fā)展空間很大，發(fā)展前景很廣，是值得研究和運用的系統(tǒng)。

2.3智能化系統(tǒng)

人工智能化和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)合。人工神經(jīng)網(wǎng)絡是人工智能化的進展，其啟發(fā)來源于人腦的奧秘。人工神經(jīng)網(wǎng)路處理信息是由大量的處理單元如人工神經(jīng)元、處理元件、電子元件等等神經(jīng)元之間的相互作用來實現(xiàn)的。目前，人工神經(jīng)網(wǎng)絡能夠運用在化工生產(chǎn)中已經(jīng)比較廣泛應用于化工過程非線性系統(tǒng)建模領域?；どa(chǎn)過程環(huán)節(jié)繁多，程序復雜，對象特性不穩(wěn)定，原料多變，生產(chǎn)過程具有嚴重的非線性特性，多數(shù)程間歇性和半連續(xù)性?；て髽I(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)及實驗數(shù)據(jù)分為：靜態(tài)數(shù)據(jù)（staticdata）和動態(tài)數(shù)據(jù)（Dynamicdata）。神經(jīng)網(wǎng)絡對于靜態(tài)數(shù)據(jù)，是希望極大的經(jīng)驗模型的擬合工具；對于隨時變化、參數(shù)復雜的動態(tài)數(shù)據(jù)，可以擬合動態(tài)過程中的數(shù)據(jù)，結(jié)合化工生產(chǎn)的特點建立動態(tài)模型，智能主動的提取有價值的信息，同時預測對生產(chǎn)過程、預測故障，并及時報告，使生產(chǎn)過程得到優(yōu)化。神經(jīng)網(wǎng)絡以其強大的函數(shù)映射能力，已經(jīng)廣泛用于化工過程非線性系統(tǒng)建模領域。

3結(jié)論

機械自動化為化工企業(yè)的生產(chǎn)方式提供了更加高效的生產(chǎn)模式。現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，自動化機械設備技術的自動化、智能化水平正在不斷的發(fā)展，在化工生產(chǎn)中，這些自動化設備對原料、溫度、高度、濕度、壓強等主管環(huán)境進行有效的控制，隨著自動化控制技術靈敏度、可用度、高科技性、適應性的不斷的提高。

參考文獻：

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