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

董波　楊雅蘭　袁小龍

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，化工行業(yè)技術(shù)水平得到了顯著提升，各種先進(jìn)技術(shù)都投入了化工生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，較為突出的是化工自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，有效提高了化工行業(yè)工作效率與質(zhì)量，大大增加了化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，但不可忽視的是，自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工行業(yè)中的應(yīng)用仍存在些許問題?；诖?，文中就簡要分析了當(dāng)前化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題，提出了相應(yīng)的解決措施，以期對(duì)保障化工企業(yè)長期良好經(jīng)營有所助益。

關(guān)鍵詞：化工;自動(dòng)控制系統(tǒng);問題;對(duì)策

中圖分類號(hào)：TP13

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）03-0010-02

0引言

自動(dòng)控制系統(tǒng)是指在沒有人力的干預(yù)下利用智能計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程中控制對(duì)象的控制，使這些工藝裝置能夠按照既定的程序繼續(xù)運(yùn)行，假若它們受到外界干擾導(dǎo)致偏離正常運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)控制技術(shù)能夠精準(zhǔn)調(diào)節(jié)使工藝運(yùn)行恢復(fù)至正常狀態(tài)。由于自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部裝置著小型計(jì)算機(jī)元件，便于操作，大大優(yōu)化了系統(tǒng)性能，現(xiàn)如今在社會(huì)各領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在化工領(lǐng)域中。

1自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展分析

1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用

受科學(xué)技術(shù)“飛速發(fā)展的影響，自動(dòng)控制技術(shù)在化工行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，促使著化工行業(yè)在生產(chǎn)和管理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。在傳統(tǒng)化工生產(chǎn)條件下，化學(xué)反應(yīng)爐的溫度還需要人為操作而控制，由于當(dāng)時(shí)科技手段較為落后，車間溫度高，工作環(huán)境十分艱苦，要做到人為調(diào)節(jié)控制好溫度是非常不容易的“”。但自從自動(dòng)控制技術(shù)飛快發(fā)展起來，將其應(yīng)用到化工生產(chǎn)中，通過可編程控制系統(tǒng)，能夠很好地解決工人所面臨的困境，這種技術(shù)不僅能對(duì)工藝生產(chǎn)全過程加以管理和控制，并且還能夠?qū)⒎磻?yīng)爐內(nèi)溫度控制在0.5"C的范圍內(nèi)。特別是近年來出現(xiàn)了一種名為PID控制算法，這是專門針對(duì)反應(yīng)爐溫度控制的溫度計(jì)算法，要比可編程控制系統(tǒng)更為精準(zhǔn)地控制溫度。

1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工領(lǐng)域中的突破發(fā)展

目前我國自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工行業(yè)中取得了進(jìn)一步的突破。這具體表現(xiàn)在和以往的普遍儀表相比較，智能化儀表性能較之更加完善，且智能化儀表內(nèi)部核心主要是小型計(jì)算機(jī)元件，這可以快速地控制系統(tǒng)內(nèi)部多個(gè)不同的元件工藝流程，具備了小型化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化的鮮明特點(diǎn)，在市場中逐漸占據(jù)較大份額。此外，自動(dòng)控制系統(tǒng)另一項(xiàng)突破發(fā)展體現(xiàn)在分散型控制系統(tǒng)上。這個(gè)系統(tǒng)實(shí)際上是一種微處理器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在應(yīng)用過程中，主要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的操作硬件、軟件等加以控制，并保障受控制的部分得以良好運(yùn)行，從而達(dá)到自動(dòng)化與智能化控制理論與實(shí)踐操作完美結(jié)合的效果。

2化工自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題及優(yōu)化對(duì)策

2.1利用GPS時(shí)鐘源對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)鐘同步

由于化工行業(yè)裝置中一般都采用多套控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)不同的功能，主要涉及了對(duì)工藝生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行、聯(lián)鎖緊急停車事件等方面的記錄及分析。如果各個(gè)系統(tǒng)時(shí)間不統(tǒng)一，在事故事件發(fā)生后查找事故原因?qū)⒋嬖谝欢ǖ睦щy（2]。如突發(fā)聯(lián)鎖緊急停車事件，但如果時(shí)鐘統(tǒng)一，能在第一時(shí)間內(nèi)查找到事故原因，縮短停車時(shí)間，將會(huì)有效減少企業(yè)損失。因此，化工行業(yè)可以將GPS時(shí)鐘作為控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，進(jìn)而將各個(gè)信息孤島有效連接起來，實(shí)現(xiàn)在化工行業(yè)中不同控制系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。以某化工裝置為例，TRICONEXTS3000系統(tǒng)時(shí)鐘同步模塊采用RS-232方式以同軸電纜將GPS服務(wù)器與SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信模塊NCM相接，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘與GPS時(shí)鐘一致。

2.2熱電偶溫度檢測布線環(huán)節(jié)

在化工行業(yè)生產(chǎn)過程中，對(duì)溫度的把控是保障企業(yè)進(jìn)行正常生產(chǎn)的重要因素。假若溫度未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，使得化工企業(yè)中難以進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將會(huì)給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前化工生產(chǎn)中常用的溫度檢測元件包括熱電偶和熱電阻，而在檢測工作中，主要包括安全柵機(jī)柜、端子柜、控制器機(jī)柜等常見的熱電偶元件。由于裝置多是連續(xù)性生產(chǎn)使用，因此，在利用自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程元件進(jìn)行把控時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好各個(gè)環(huán)節(jié)的事先檢測，重視對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，以防止元件在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問題，即使是小小的配件被忽視，導(dǎo)致數(shù)據(jù)精確度失準(zhǔn)，也有可能給企業(yè)帶來嚴(yán)重危害。以DCS系統(tǒng)在熱電偶溫度檢測為例，如果直接接受熱電偶元件傳送的毫伏信號(hào)，數(shù)據(jù)將先通過數(shù)據(jù)采集器時(shí)，進(jìn)而在經(jīng)過冷短補(bǔ)償后才會(huì)進(jìn)入端子柜，但是假若數(shù)據(jù)采集器與端子柜之間使用的是普通信號(hào)線的話，就必須保證兩者之間溫度的一致性，不能出現(xiàn)溫差，要以此確保溫度檢測數(shù)值的精確度。然而實(shí)際中，控制柜內(nèi)的電子元件具有一：定的散熱功能，這是端子柜所不具備的，所以這就造成二者很難保持溫度的一致性，導(dǎo)致二者電勢不盡相同，數(shù)值必然也不精確。因此，為應(yīng)對(duì)這一問題，最適宜的措施是在數(shù)據(jù)采集器和端子柜之間設(shè)置補(bǔ)償導(dǎo)線連接。

2.3沖程泵出口流量表的選用

在眾多化工裝置中，我們常常要對(duì)某些特定原料的微量進(jìn)行測量，而測量工具主要包括單頭沖程泵和雙頭沖程泵，在沖程泵口設(shè)置檢測就寄流量用的檢測表，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全過程中配料的精準(zhǔn)監(jiān)測。這種技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)配料的輸送量起到有效的控制作用。然而，如果我們?cè)趹?yīng)用自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)未能選擇匹配的測量表型號(hào)，就容易導(dǎo)致所得到的測量數(shù)值不準(zhǔn)確。特別是在使用單頭沖程泵時(shí)，要更加注意儀表類型的選擇。如在橡膠裝置內(nèi)部的堿液沖程泵系統(tǒng)中，所使用的質(zhì)量流量計(jì)必須要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)子流量計(jì)。在實(shí)際操作中，工作人員能夠發(fā)現(xiàn)使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)所得到的數(shù)值經(jīng)常在最大值與最小值之間晃動(dòng)，十分不穩(wěn)定，這就導(dǎo)致很難得到精確的測量數(shù)值。為解決這種問題，應(yīng)當(dāng)選用合適的流量測量儀表，如質(zhì)量流量計(jì)的使用，及時(shí)改進(jìn)型號(hào)，保障測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步促使整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的健良好控制與管理。

2.4差壓計(jì)量儀表溫差補(bǔ)償

現(xiàn)階段計(jì)量儀表在化工行業(yè)中發(fā)揮的作用越來越突出，差壓計(jì)量表更是企業(yè)生產(chǎn)中重要的檢測設(shè)備之一。但差壓計(jì)量儀表必須在絕對(duì)平穩(wěn)的工藝狀態(tài)下得到的計(jì)量值才是較為精準(zhǔn)的。但受化工行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)工藝、被檢測介質(zhì)與溫度等方面影響，這些控制過程極易發(fā)生變化，從而嚴(yán)重影響所測數(shù)值的準(zhǔn)確性。所以為了應(yīng)對(duì)這種問題，首先要完善自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，保證該系統(tǒng)應(yīng)用中的穩(wěn)定性。其次，應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)新研發(fā)出一種不受壓力介質(zhì)影響的計(jì)量儀表，此外，還要在化工行業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中增設(shè)溫壓補(bǔ)償環(huán)節(jié)，有效幫助差壓計(jì)量儀表克服檢測過程中因介質(zhì)溫度、壓力變化所造成的測量偏差。

3結(jié)束語

總而言之，目前化工行業(yè)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)毋庸置疑，但是為了能夠更好的適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，提高化工行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，就必須要加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行方面的創(chuàng)新研究。加大科研力量，有針對(duì)性地解決當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中應(yīng)用的問題，通過科學(xué)分析，提出行之有效的對(duì)策，為化工行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供幫助。

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