智能化石油化工機械的現(xiàn)狀和發(fā)展方向研究

李瓚

【摘? 要】石油化工機械的智能化是石油化工機械領(lǐng)域未來發(fā)展的主要方向。智能化技術(shù)能夠提高我國石油化工機械的發(fā)展水平，令其逐漸與國際水平接軌，提高我國石油化工機械企業(yè)在國際上的市場地位。目前石油化工機械的應(yīng)用越來越廣泛，不斷促進石油化工機械朝著智能化的研究方向發(fā)展，有利于令石油化工機械發(fā)展水平得到提升。

【Abstract】The intelligentization of petrochemical machinery is the main developing direction of petrochemical machinery in the future. Intelligent technology can improve the development level of China's petrochemical machinery， make it gradually connect with the international level， improve China's petrochemical machinery enterprises in the international market position. At present， the application of petrochemical machinery is more and more extensive， constantly promote the development of petrochemical machinery toward the direction of intelligent research， conducive to improve the development level of petrochemical machinery.

【關(guān)鍵詞】智能化;石油化工機械;發(fā)展現(xiàn)狀

【Keywords】intelligentization; petrochemical machinery; development status

【中圖分類號】F426? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）08-0187-02

1 引言

在石油化工生產(chǎn)中，采用智能化石油化工機械設(shè)備能夠提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，而將智能化應(yīng)用到石油化工機械發(fā)展中，能夠不斷促進我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的進步和發(fā)展，要想在工業(yè)發(fā)展中實現(xiàn)更大批量的生產(chǎn)，離不開智能化的石油化工機械。目前主要的技術(shù)手段有超聲波傳感技術(shù)、激光掃描技術(shù)等，智能化技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了石油化工機械設(shè)備運行的效率。

2 智能化技術(shù)

將智能化技術(shù)運用到社會發(fā)展的各行各業(yè)，能夠更好地服務(wù)于人們，滿足人們對于工業(yè)發(fā)展的期待，石油化工機械智能化在不斷促進人們生活和生產(chǎn)水平的提高、為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)方面發(fā)揮了重要作用。智能化技術(shù)是人類智慧的體現(xiàn)，但是無論智能化技術(shù)有多么高端，都不可能超越人類的智慧，所以在石油化工機械發(fā)展的過程當(dāng)中，應(yīng)用智能化技術(shù)本質(zhì)上就是將人類的智慧應(yīng)用到石油化工機械行業(yè)發(fā)展的過程中。

3 機械工程智能化研究的主要內(nèi)容

在石油化工機械施工的過程當(dāng)中，會受到很多外界因素的影響，施工環(huán)境發(fā)生變化，施工機械參數(shù)也要發(fā)生相應(yīng)的變化，只有這樣才能夠在施工的過程當(dāng)中保證施工的精確度，如果機械不能夠?qū)ν獠康木唧w環(huán)境做出變化，那么就會導(dǎo)致施工的進程減慢。

3.1 網(wǎng)絡(luò)管理

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以模擬人腦的思維模式，并根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自動操作，有效提升石油化工機械設(shè)備的運行效率。其中，數(shù)據(jù)采掘技術(shù)能夠有效提升石油化工機械設(shè)備運行的安全系數(shù)。系統(tǒng)后臺會采集設(shè)備運行時的參數(shù)，對故障時所收集到的數(shù)據(jù)進行標(biāo)記，并將相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一定的規(guī)律。當(dāng)系統(tǒng)再次檢測到類似數(shù)據(jù)時，可以提前報錯，避免設(shè)備發(fā)生故障。數(shù)據(jù)采掘技術(shù)能夠在短時間內(nèi)對采集到的數(shù)據(jù)進行分析、歸類，能夠有效保障石油化工機械設(shè)備運行的可靠性。

數(shù)據(jù)融合，同樣作為機械工程應(yīng)用技術(shù)手段之一，該技術(shù)主要是通過模范人類處理方式實現(xiàn)的，是目前人工智能發(fā)展的主要方向。在石油化工機械設(shè)備正常運行期間，系統(tǒng)會采集大量的信息，并將所有信息進行匯總分析，通過交叉比對總結(jié)人類操作設(shè)備的規(guī)律，當(dāng)工作人員在顯示器鍵入工藝參數(shù)時，系統(tǒng)會將工作人員輸入的信息收集起來，再和數(shù)據(jù)庫中的信息進行比對，如果檢測到信息不匹配（指同一種產(chǎn)品，部分工藝參數(shù)不同），則會提醒工作人員復(fù)查所輸入的工藝參數(shù)是否正確。此外，專家系統(tǒng)同樣是目前使用率最高的技術(shù)手段之一。技術(shù)人員根據(jù)機械工程的需求構(gòu)造專家系統(tǒng)，其中包含有高質(zhì)量的專業(yè)知識，在設(shè)備運行過程中，能夠根據(jù)各項參數(shù)為工作人員推送相應(yīng)的報告，協(xié)助工作人員了解設(shè)備的實際運行狀態(tài)。

3.2 評價技術(shù)的應(yīng)用

評價技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高石油化工機械設(shè)備運行的質(zhì)量，該技術(shù)手段能夠在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)工作人員想要完成的搜索指令。和一般的存儲形式不同，評價技術(shù)可以將知識庫中的直接經(jīng)驗、間接經(jīng)驗和基本理論轉(zhuǎn)換成編碼進行儲存，當(dāng)工作人員需要調(diào)取部分資料時，系統(tǒng)可以迅速作出反應(yīng)。不僅如此，以編碼的形式儲存的直接經(jīng)驗、間接經(jīng)驗和基本理論，所占用的空間較小，也就促使系統(tǒng)的知識庫有更大的儲存容量。

3.3 激光掃描技術(shù)和自動化識別技術(shù)

部分生產(chǎn)流程對精度要求較高，利用激光掃描技術(shù)有著十分重要的現(xiàn)實意義，利用光的反射原理對距離進行測量，能夠得到更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。在對距離進行測量時，還需要利用超聲波傳感技術(shù)檢測位置。而在石油化工機械作業(yè)時，還需要采用自動識別技術(shù)，協(xié)助工作人員對機械運動的具體的范圍進行測定，自動識別技術(shù)所采用的系統(tǒng)是智能傳感系統(tǒng)，系統(tǒng)中含有計算模塊，當(dāng)石油化工機械設(shè)備正常運行的過程中，系統(tǒng)能夠?qū)C械運動的力度、軌跡、功率等各項數(shù)據(jù)進行采集、分析。

4 機械工程智能化的發(fā)展方向

4.1 智能化管理系統(tǒng)

機械工程智能化指的是沒有人工操作，石油化工機械能夠在計算機系統(tǒng)的操控下進行工作，發(fā)揮職能。集成化管理系統(tǒng)是基于計算機技術(shù)和電子信息技術(shù)組建的，系統(tǒng)主要包括中控模塊和動作模塊。其中，中控模塊實現(xiàn)對各機械器件的控制，采取氣動或者液壓等方式制動，模塊中的程序根據(jù)實際生產(chǎn)流程進行編輯。石油化工機械設(shè)備在正常運行的過程中，在完成一條指令之后，中控模塊會再次掃描設(shè)備動作是否到達指定位置，如果未檢測到，則會觸發(fā)相關(guān)機械構(gòu)件動作至指定位置，而當(dāng)設(shè)備動作到指定位置之后，中控模塊則觸發(fā)下一步動作指令。動作模塊包括一臺石油化工機械設(shè)備中所有的制動結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對加工材料的切削、翻轉(zhuǎn)、定型等任務(wù)，對比基礎(chǔ)石油化工機械設(shè)備的制動原理，基于智能化技術(shù)開發(fā)的石油化工機械設(shè)備，會在設(shè)備中安裝大量的傳感器（主要有位置傳感器、光電開關(guān)等），任何一個制動結(jié)構(gòu)動作結(jié)束后，傳感器都會將結(jié)構(gòu)的位置以電信號的形式傳送至中控模塊，而中控模塊會通過矢量計算確定該結(jié)構(gòu)是否運動到預(yù)定位置。

4.2 設(shè)備維保技術(shù)智能化

技術(shù)智能化是石油化工機械企業(yè)在發(fā)展過程當(dāng)中非常重要的一個發(fā)展方向，這主要是因為智能化是技術(shù)水平的體現(xiàn)。其中主要應(yīng)用到了無線射頻技術(shù)，基本管理工作業(yè)務(wù)流程是：閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的視頻信號，當(dāng)射頻卡進入發(fā)射天線設(shè)計工作發(fā)展區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活，射頻卡將自身知識儲備的信息能夠通過該卡內(nèi)置的天線發(fā)送出去，系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)出的載波信號，經(jīng)過天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，并對接收的信號問題進行解調(diào)和解碼后送后臺主系統(tǒng)方面進行分析相關(guān)關(guān)系處理。而在日常維保工作中，主要應(yīng)用無線通信技術(shù)來提高廠區(qū)設(shè)備的維保效率。企業(yè)需要對廠區(qū)內(nèi)的石油化工機械設(shè)備安裝無線通信模塊，并建立廠區(qū)專屬的局域網(wǎng)，再將所有設(shè)備并入局域網(wǎng)當(dāng)中。

4.3 廠區(qū)設(shè)備管理便捷化

作為智能化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一，廠區(qū)設(shè)備管理的效率會得到大幅提升。

在操作頁面上，主要有兩個發(fā)展方向：第一，采用單個獨立式按鍵進行開發(fā)，獨立按鍵式直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵控制電路，其特點是每個按鍵可以單獨占用一根I/O口線，每個按鍵的工作人員不會產(chǎn)生影響以及其他I/O口線的狀態(tài)。獨立式按鍵模塊電路設(shè)計配置方式靈活，軟件產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比較簡單。第二，采用矩陣鍵盤進行按鍵功能開發(fā)，一個按鈕在一個行和列線的每個交叉點提供鍵盤上的數(shù)字，以便它是4×4鍵盤結(jié)構(gòu)的這種行列式可以有效地提高系統(tǒng)的微控制器I/O端口的利用率。電子鎖、電話小鍵盤等通常有至少12至16個鍵時的按鍵用更一般的矩陣鍵盤。企業(yè)需要根據(jù)設(shè)備的操作需求，確定鍵入的方式。

而在設(shè)備實際運行的過程中，為了保障設(shè)備運行的穩(wěn)定性，也為了確保當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，能夠第一時間關(guān)停設(shè)備，還需要配置中斷程序，維保人員可以根據(jù)所檢測到的設(shè)備數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)則可以立即關(guān)停設(shè)備，確保將損失降至最低。

5 結(jié)語

社會進行一切生產(chǎn)的目的都是為了令人們的生活更加的便利，進行機械生產(chǎn)能夠不斷滿足人們在社會生活生產(chǎn)過程當(dāng)中的需求，因此，在未來機械工程發(fā)展的過程當(dāng)中，智能化是石油化工機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向，所以加大石油化工機械智能化的研究十分必要，不斷促進石油化工機械智能化水平的提高，不斷改革發(fā)展我國石油化工機械行業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中存在的瓶頸問題，不斷挑戰(zhàn)，提升整體行業(yè)水平，提高我國石油化工機械行業(yè)的整體競爭力。

【參考文獻】

【1】井然.石油化工機械智能故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].內(nèi)燃機與配件，2018（02）：133-134.

【2】張發(fā)壘.智能化制造在石油化工機械行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢及影響[J].中國設(shè)備工程，2018（05）：211-212.