煤化工智能自動化儀表的應用探究

翟宏偉

摘? 要：隨著我國科學技術不斷發(fā)展，智能自動化儀表是計算機技術不斷發(fā)展的衍生品，是推動工業(yè)發(fā)展的重要手段，煤化工行業(yè)作為推動我國國民經濟發(fā)展的支柱型產業(yè)，應用智能自動化儀表可以有效提高煤化工行業(yè)生產效率，調節(jié)生態(tài)環(huán)境與煤化工行業(yè)發(fā)展的沖突，可以說自動化儀表的應用有著極大效益?；诖?，文章首先提出自動化儀表及其應用優(yōu)勢，闡述煤化工智能自動化儀表的應用，最后提出自動化儀表的安全防護措施。

關鍵詞：煤化工;智能自動化儀表;應用;優(yōu)勢;防護

中圖分類號：TQ53? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）05-0170-02

結合當今我國煤化工企業(yè)生產現(xiàn)狀來看，通過應用智能自動儀表，除了能夠提高煤化工企業(yè)的市場競爭力，還可以改善產品質量、生產效率，在協(xié)調經濟發(fā)展和生態(tài)保護方面也有極大的益處。

1 智能自動化儀表及其優(yōu)勢

智能自動化儀表同時具備測量、顯示、控制、記錄、報警等多項功能，主要是采用了專家控制技術和人工智能技術，可以修正數(shù)據偏差以及各種計算修正，自動化儀表作為自動化系統(tǒng)的重要組成部分，結合模糊理論能夠實現(xiàn)自我學習、自我診斷、自我矯正等功能，當今智能自動化儀表都是以最優(yōu)質量為目標，并逐漸朝向優(yōu)化控制方向發(fā)展，控制形式也逐漸朝向數(shù)字方向開環(huán)預測形式發(fā)展，控制裝置中具有微型控制核心調節(jié)器、數(shù)字調節(jié)器，并通過計算機終端軟件進行統(tǒng)一控制，控制主要是采用編程軟件的編程功能，對各個功能板塊進行設計，從而實現(xiàn)相關功能。煤化工生產中較為常見的設備包括氫反應器、氣化爐、換熱器、還原爐等壓力容器、風機、壓縮機等，這都是自動化儀表的測試范圍。

（1）智能自動化儀表在實際應用中具有高精度特點，通過內部的微處理器、傳感器對溫度、壓力進行檢測，并通過數(shù)據處理獲得更加精準的效果。（2）智能自動化儀表采用了集成技術，功能十分強大，具有十分強勁的運算功能，通過應用內部存儲器、微處理器，可以實現(xiàn)各類復雜計算的需求，并可以存儲計算結果。（3）智能自動化儀表具備自我診斷功能，可以通過自動化儀表內部通信器檢測自身故障問題，并自動做出診斷，這樣更有利于后期維護以及故障維修。

2 智能自動化儀表在煤化工行業(yè)中的應用

2.1 數(shù)據自主記憶與存儲

傳統(tǒng)煤化工儀表由于欠缺數(shù)據記憶功能，并且記憶區(qū)間十分有限，對比較負責的信息無法進行存儲。而智能自動化儀表可以通過計算機網絡中央處理器展開工作，并且所采用的存儲芯片內存非常大，區(qū)間更廣。對于負責數(shù)據也可以實現(xiàn)自主記憶，這就有效提高了儀表的功能，并且自動化儀表在煤化工生產當中可以自由切換檢測形式，不需要人為的進行反復設定，從而有效降低了人工勞動力，提高了工作效率。在實際應用中，將儀表與生產系統(tǒng)連接，生產設備運行會生成各項數(shù)據，自動化儀表可以自動獲取相關數(shù)據并存儲，如果工作人員需要調用數(shù)據，只需要在人機交互界面查找數(shù)據存儲庫或自動生成數(shù)據運行圖即可，十分便捷。

2.2 儀表軟件控制

在煤化工行業(yè)當中，很多儀表都是采用線路連接方法，如果某個儀表出現(xiàn)了故障問題，則需要對多個線路進行排查，不僅工作效率低、工作量大，同時故障發(fā)生率也很高。這就需要采用軟件控制方法。軟件控制可以直接檢測每個儀表的運行狀態(tài)，并且可以人工對生產中的儀表進行編號，如儀表A、儀表B、儀表C等，只需要通過程序設定即可確保每個儀表正常工作，即使是某個儀表出現(xiàn)了故障問題，系統(tǒng)也會顯示“儀表A線路故障”，這樣即可有效提高控制效率，保證生產效益。再者，為了避免線路過于繁雜帶來的問題，可以采用以計算機軟件為平臺的無線連接系統(tǒng)，通過無線來傳遞各類信息，減少整個檢測系統(tǒng)的冗余，實現(xiàn)高度集成。

2.3 動態(tài)控制

在網絡環(huán)境下，智能自動儀表可以實現(xiàn)動態(tài)控制功能，而且是多項控制形式。在實際應用中，智能自動儀表可以實現(xiàn)數(shù)據自主采集、檢測、測量、轉換等多功能，實現(xiàn)煤化工智能化生產，并且智能儀表還可以隨時將所采集的信息呈現(xiàn)出來，并自動生成數(shù)據走勢圖，這樣工作人員即可更好的做出分析和判斷，為煤化工企業(yè)領導提供更加精準、及時的生產決策數(shù)據。此外，智能化儀表可以實現(xiàn)自動控制功能，如果儀表檢測出某個生產設備運行參數(shù)超標，則可以自動進行調節(jié)，確保生產安全。工作人員也可以通過遠程終端對其進行控制，人機交互性能非常強。

2.4 sis安全儀表實現(xiàn)自動化全面監(jiān)控

在煤化工控制系統(tǒng)當中構建OpenPlant實時數(shù)據庫為核心的實時/歷史數(shù)據中心，并在每個控制系統(tǒng)和實時數(shù)據庫之間使用符合電力系統(tǒng)二次防護要求的網絡安全物理隔離系統(tǒng)進行隔離，這樣即可在物理層面上實現(xiàn)數(shù)據從輔網系統(tǒng)到實時系統(tǒng)中的單項傳輸。在實時/歷史數(shù)據庫中加入DCS、PLC、SCADA等系統(tǒng)。通過對所采集的數(shù)據進行壓縮，并存儲到數(shù)據庫當中，同時提供更加便捷的客戶端程序以及數(shù)據結構，包括SDK、API等，這樣即可實現(xiàn)整個系統(tǒng)數(shù)據的共享，對整個生產系統(tǒng)進行監(jiān)控與一站式管理，可以分析生產系統(tǒng)情況以及判定設備故障，為煤化工長期生產奠定基礎。

2.5 智能自動化儀表系統(tǒng)

智能自動化儀表在煤化工領域中的與應用已經廣泛得到了業(yè)界認可，并且也起到了十分重要的作用，但是智能自動化儀表結構銜接上依然存在著很多缺陷問題，這就需要構建一套與智能自動化儀表相配套的操作系統(tǒng)，讓整個生產系統(tǒng)成為一個體系，相互之間產生更加緊密的聯(lián)系，這樣方便于信息輸送與傳遞。從當今我國煤化工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，自動化控制系統(tǒng)推廣工作已經進入到了關鍵時期，在不久的將來，煤化工生產會逐漸朝向精準化、智能化、動態(tài)化方向發(fā)展，并不斷形成更加完善的智能自動化儀表體系，從而為煤化工行業(yè)帶來巨大的活力，對各類資源進行有效整合，從而推動煤化工行業(yè)可以快速、健康的發(fā)展。

3 智能自動化儀表操作應用中的安全防護

3.1 結合生產現(xiàn)場開展防護工作

如果控制閥上需要安裝手輪，則在手輪操作過程中操控好力度，不得用力過猛或者使用杠桿類設備操作。在手輪開關操作完成之后，不得再用力開關。在對生產現(xiàn)場進行安全巡檢當中，手動狀態(tài)下的控制閥手輪不得隨意調動，要事先做好準備工作，并要求現(xiàn)場安全管理人員進行監(jiān)護，非專業(yè)人員不得自行開關儀表閥門。在煤化工企業(yè)當中，非專業(yè)人員私自開關計量儀表或誤修改造參數(shù)很有可能造成系統(tǒng)紊亂問題，這就需要對儀表系統(tǒng)進行二次維護，提高了成本投入量。因此可以在儀表箱外上鎖，并標注使用注意事項，避免儀表被他人誤動。

3.2 科學調整

在智能自動化儀表使用中如果出現(xiàn)了工作不正常、指針不準等情況，則要事先通知專業(yè)人員辦理相關的工作證明再進入到維修現(xiàn)場，非專業(yè)人員不得隨意修理和拆卸。再者，在進行儀表調整當中，由于PLC和DCS操作盤都是十分精密的元器件構成，需要確保操作設備和手的清潔度，要輕輕的擊鍵和按壓。不得使用尖銳的敲擊工具或無目的嘗試敲打鍵盤。此外，PLC和DCS操作臺上不得放置液態(tài)物或重物，儀表元器件上不可懸掛物品。在清理過程中，不得使用有機溶液擦拭PLC和DCS的鼠標與鍵盤、儀表本身、儀表面板、工作臺，采用中性洗滌劑作為擦拭液體或者使用清水擦拭，先將表面的雜質、灰塵擦拭干凈，之后再用干布擦干即可。

3.3 參數(shù)調整

如果需要調整儀表的運行參數(shù)，如聯(lián)鎖整定值、報警參數(shù)等，需要事先在生產車間中填寫變更單，標注變更數(shù)據，并嚴格按照工藝規(guī)定展開上報、批準、審核，在審批完成之后再修改參數(shù)，不得私自進行修改。在儀表參數(shù)變更中通常都是應用多級管理模式，每個生產車間都要嚴格執(zhí)行標準。分布到各車間屋頂、裝置區(qū)、板下的裝置，如火災按鈕、傳感器、煙感設備、可燃氣體檢測設備等，不得隨意按壓或周邊有遮擋物，否則可能提高安全事故發(fā)生幾率。

3.4 抗干擾

雖然現(xiàn)代化的電子設備儀器電磁輻射量較低，但是也會對高精度儀表造成影響。所以在儀表周圍15m之內以及PLC、DCS設備范圍3m之內不得使用對講機、手機等設備。如今自動化儀表以及PLC和DCS都采用了微處理器，雖然提高了抗電磁干擾能力和抗靜電能力，但是加強電磁防護工作還是十分必要的，從而保證數(shù)據的安全性、避免出現(xiàn)儀表微調。

4 智能自動化儀表在煤化工行業(yè)的發(fā)展趨勢

未來智能自動化儀表在煤化工行業(yè)的發(fā)展需要不斷朝向高精度、智能化、網絡化方向發(fā)展，智能化作為工業(yè)生產領域的重要發(fā)展方向。但是智能化和計算機化之間依然存在著一定差異，智能化技術本身就是應用人工智能化的理論技術，可以模仿人腦的思考形式，因此未來智能自動化儀表中的固態(tài)傳感器、智能變動氣會逐漸朝向微型化方向發(fā)展，如新型電磁流量計中就采用了微處理器和軟件編程技術，能夠有效拓寬量程、補償測量誤差、自我修復故障等，從而有效提高了生產設備的使用效能。通過應用智能流量驗算器、智能變送器，并融入復雜的數(shù)據信息與補償功能，這樣即可讓測試精度達到2.0級別，使用性能會進一步提高。

5 結束語

綜上所述，隨著我國科學技術不斷發(fā)展，推動了智能自動化儀表的發(fā)展，無論是在整體性能還是功能，相比傳統(tǒng)儀表都更加實用，在實際應用中，不僅可以提高生產率、產品質量，還可以降低儀表本身以及生產設備的故障幾率，提高設備的使用壽命，從而實現(xiàn)最終的智能化生產要求。

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