張向坤 于宏偉
山東海化股份有限公司 山東濰坊 262737
化工生產(chǎn)是一項特殊工作,所采用的一部分材料需要較大的環(huán)境溫度。比如一部分化工產(chǎn)品需要環(huán)境溫度達到-200 攝氏度到-1800 攝氏度的范圍。在進行化工生產(chǎn)期間要合理的掌控環(huán)境溫度,這是一項非常重要的工作。經(jīng)常采用的儀表包括熱點偶和熱電阻儀表。全新的儀表主要使用的是總線技術(shù),而在融合電子技術(shù)以后,就可以獲取到溫度信號,而溫度采集系統(tǒng)可以直接獲取到外在環(huán)境的溫度,并傳送到系統(tǒng)里,從而便能夠合理的保持好生產(chǎn)期間的環(huán)境溫度[1]。
化工生產(chǎn)的過程中還會使用到一些生產(chǎn)的儀器設(shè)備,這些設(shè)備的內(nèi)部壓力就會隨著生產(chǎn)任務(wù)的變化而不斷的增加。因此需要保證壓力的合理管理,如果其壓力值接近一定的范圍,同時儀表的指針進入紅色區(qū)域之后就需要管理人員結(jié)合實際的壓力儀表顯示數(shù)值,進行生產(chǎn)的實際控制。壓力表在使用的時候還要使用數(shù)據(jù)傳輸功能,因為壓力表的工作環(huán)境非常特殊,一般是高壓環(huán)境。壓力儀表對于生產(chǎn)制作的技術(shù)要求比較嚴(yán)格,要求數(shù)據(jù)的傳輸也要非常的精準(zhǔn)。在自動化控制儀表中,壓力表檢測得到的數(shù)據(jù)也要經(jīng)過處理之后自動傳入顯示系統(tǒng)之中,從而實現(xiàn)對化工生產(chǎn)過程中壓力的控制與管理。
測量儀表的主要用途是給化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的流量進行合理的控制,其中需要控制的流量主要有流量速度測量、流量容積測量。而主要的流量儀表包括電磁測量計、浮子流量計等。
①系統(tǒng)設(shè)計方面的問題。如總體設(shè)計和布局不合理,機柜硬件冗余方面考慮不足;系統(tǒng)被控變量、操縱變量和輔助變量等選擇不當(dāng)?shù)?。②儀表閥門選型方面的問題。如流量計選型不當(dāng),精度和工藝條件不匹配,經(jīng)常會導(dǎo)致串級、分程等自控功能無法實現(xiàn);再如調(diào)節(jié)閥閥體和執(zhí)行機構(gòu)選型精度不匹配,涉及到高溫高壓系統(tǒng),閥體內(nèi)漏量過大,當(dāng)系統(tǒng)負荷下降后,自控功能無法實現(xiàn)。③儀表伴熱和安裝方面的問題。工藝介質(zhì)組分較重時,通常需要設(shè)置伴熱,如果伴熱敷設(shè)不合理,經(jīng)常會導(dǎo)致管線凝堵,自控功能無法實現(xiàn);涉及高溫蒸汽凝液系統(tǒng),當(dāng)采用差壓液位計時,通常要在正負壓側(cè)設(shè)置凝液罐,如果凝液罐安裝位置不合理,會導(dǎo)致被控變量長期存在較大偏差。④控制參數(shù)問題。在參數(shù)整定時,PID 參數(shù)置不合理,會導(dǎo)致被控變量長時間波動,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性差。⑤企業(yè)管理方面的問題。如果企業(yè)精細化管理程度不夠,系統(tǒng)上下游負荷經(jīng)常有大范圍波動,會對現(xiàn)場儀表造成不可逆的傷害,進而導(dǎo)致自控功能無法實現(xiàn)。
流量儀表在化工儀表自動化控制系統(tǒng)中占有非常關(guān)鍵的位置,因為流量儀表在自動化控制中起著非常關(guān)鍵的作用,可以檢測整個過程的流量,也可以檢測化學(xué)流體的數(shù)量和質(zhì)量,從而根據(jù)單位時間掌握儀表的一系列測量數(shù)據(jù),為整個化工生產(chǎn)運行奠定良好的基礎(chǔ)。此外,流量儀在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,可以借助4 測量目標(biāo)的質(zhì)量和體積實現(xiàn)實時單位轉(zhuǎn)換,從而能夠在源頭上實現(xiàn)對測量誤差的控制,實現(xiàn)提高測量精度的目標(biāo)。采用流量儀表可以解決過去自動化控制技術(shù)存在的問題,進一步保證測量工作的準(zhǔn)確性[2]。
測溫儀的作用是實時監(jiān)測化學(xué)生產(chǎn)。通過使用自動控制技術(shù),可以使溫度儀表控制更加完善,可以改善傳統(tǒng)儀表的弊端。當(dāng)前的測溫儀一方面是以非接觸方式測量的,一方面是為了避免測量對化學(xué)生產(chǎn)的影響,另一方面是為了確?;瘜W(xué)生產(chǎn)的安全。在目前的化工生產(chǎn)中,所使用的測溫儀將與總線技術(shù)相結(jié)合,促進測溫儀在實際工作中的應(yīng)用,同時也使溫度自動化技術(shù)的使用更加有效。
壓力儀表在化工儀表自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以為化工生產(chǎn)安全奠定良好的基礎(chǔ)。壓力表能實時監(jiān)測300pa 以上的壓力,使壓力符合企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的要求,從而避免風(fēng)險,保證生產(chǎn)過程的安全。此外,壓力表中引入自動控制技術(shù)可以反映智能壓力表技術(shù)。智能技術(shù)的使用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①活塞控制環(huán)節(jié);②彈性控制環(huán)節(jié);③是液體控制環(huán)節(jié)。應(yīng)考慮不同的化工生產(chǎn)壓力測量對象,因此在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的壓力測量儀。因此,在壓力儀表的技術(shù)問題層面上,需要注意測量對象,以減少測量偏差,從而優(yōu)化壓力儀表自動控制技術(shù)的效果。
自動化使用中,許多現(xiàn)代化工程系統(tǒng)在控制過程中引入了可編程邏輯控制系統(tǒng),通過數(shù)字輸出和模擬輸出靈活控制了生產(chǎn)過程,利用這些可編程操作控制器大大的優(yōu)化了化工生產(chǎn)。減少外部干擾,減少對化工儀表的作用,確保儀表的通用性和可靠性。與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比,使用可編程邏輯控制器不需要復(fù)雜的過程,只要修改用戶程序,就可以保證工作效率。使用可編程邏輯控制技術(shù)(用于通信、配置、調(diào)試等)簡化工作。目前常見的邏輯控制器使用網(wǎng)絡(luò)拓撲技術(shù)自動管理常見的壓縮機、自動化系統(tǒng)等信息設(shè)備。通過可編程邏輯控制器和分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)化學(xué)生產(chǎn)自動化。提高化工企業(yè)的自動化水平和生產(chǎn)率[3]。
總而言之,化工生產(chǎn)企業(yè)都大力追求平穩(wěn)生產(chǎn)、追求對數(shù)據(jù)的靈活記錄與顯示,通過分析這些要點可以發(fā)現(xiàn),將自動化過程控制技術(shù)融入到化工企業(yè)中非常關(guān)鍵,其能夠給未來的化工儀表系統(tǒng)的高效智能化發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ),并且也能夠促進化工生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展。