工業(yè)自動(dòng)化儀表和化工自動(dòng)化分析

魏照巍

（大慶油田化工有限公司，黑龍江 大慶 163000）

在我國(guó)化工技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)飛速進(jìn)步的過(guò)程中，工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)的發(fā)展受到了相關(guān)研發(fā)人員的重視，使得工業(yè)生產(chǎn)得到了智能化輔助，極大地增強(qiáng)了工業(yè)生產(chǎn)力。工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)在應(yīng)用的初始階段通常用于數(shù)據(jù)測(cè)量，這種方式在傳輸過(guò)程中會(huì)有一定概率造成數(shù)據(jù)丟失，使得最終的測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況產(chǎn)生較大的誤差?；诖?，更先進(jìn)、智能的主動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)被研發(fā)并應(yīng)用其中。

1 工業(yè)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

在工業(yè)生產(chǎn)中，為提高工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化規(guī)模，提高生產(chǎn)效率，部分企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)期間應(yīng)用了工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)，其中，工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)可通過(guò)測(cè)量方式的不同分為以下兩種類型，首先，是相對(duì)傳統(tǒng)的被動(dòng)測(cè)量?jī)x表；其次，是在現(xiàn)階段廣泛使用的主動(dòng)式測(cè)量?jī)x表。

對(duì)于被動(dòng)測(cè)量?jī)x表而言，此測(cè)量技術(shù)能夠在很大程度上從系統(tǒng)的測(cè)量需求出發(fā)，并根據(jù)設(shè)置的具體位置以及功能需求特點(diǎn)進(jìn)行安裝，主要針對(duì)壓力表以及溫度表等儀表產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果傳輸至控制系統(tǒng)中，將數(shù)據(jù)中存在的隱患以及此類隱患對(duì)應(yīng)的區(qū)域展開排障，以這種方式能夠在很大程度上提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性。而主動(dòng)式測(cè)量?jī)x表在使用過(guò)程中的主要特征，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)作期間，該儀表能夠充分結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際情況啟動(dòng)預(yù)設(shè)方案，能夠達(dá)到自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)的目的。不難看出，工業(yè)自動(dòng)化測(cè)量?jī)x表能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)流程涉及的控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)ψ詣?dòng)化系統(tǒng)的有效運(yùn)作起到非常充分且全面的輔助作用。

對(duì)于化工自動(dòng)化技術(shù)來(lái)說(shuō)，此類技術(shù)在化工生產(chǎn)期間具有多線程性以及高精度的特點(diǎn)，這種方式能夠?qū)Χ鄠€(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步測(cè)量，能夠在一定程度上緩解單線程附加的低效性。為提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體運(yùn)作效率和水平，相關(guān)技術(shù)人員一定要嚴(yán)格選擇制定預(yù)案，確保該系統(tǒng)在運(yùn)作過(guò)程中能夠起到相應(yīng)的效果。

2 工業(yè)自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化技術(shù)的開展思路

2.1 科學(xué)選擇儀表種類

結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)的具體環(huán)境，確保儀表種類選擇的科學(xué)性，能夠促使自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率更加的明顯和高效，結(jié)合自動(dòng)化儀表的運(yùn)作特點(diǎn)，技術(shù)人員需結(jié)合該儀表安裝的具體環(huán)境進(jìn)行選擇，避免出現(xiàn)不融合、不適配的情況。在控制系統(tǒng)中，不同儀表產(chǎn)生的實(shí)際作用是有一定差異的，需考慮這種差異帶來(lái)的實(shí)際影響，盡可能地選擇一些具有穩(wěn)定性和高質(zhì)量的儀表，減少更換成本，提高儀表的使用壽命和效率。在自主式測(cè)量?jī)x表及控制系統(tǒng)的運(yùn)作過(guò)程中，可自動(dòng)完成對(duì)各類數(shù)據(jù)的采集，并對(duì)此類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效監(jiān)控，同時(shí)，還能充分結(jié)合系統(tǒng)中的各個(gè)指令，將系統(tǒng)的具體運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為數(shù)據(jù)的分析、傳輸營(yíng)造安全穩(wěn)定的環(huán)境。

2.2 合理搭建自動(dòng)化技術(shù)框架

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，技術(shù)人員需對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)及技術(shù)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，合理搭建自動(dòng)化技術(shù)框架能夠?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的正常運(yùn)作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，那么，在對(duì)該技術(shù)框架進(jìn)行設(shè)計(jì)的初始階段，技術(shù)人員需對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選，并充分考慮此類技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用條件和情況，一定要降低不兼容情況的出現(xiàn)概率。在選擇自動(dòng)化儀表設(shè)備、裝置的過(guò)程中，需提前經(jīng)過(guò)測(cè)驗(yàn)明確該儀表在實(shí)際情況下可能產(chǎn)生的誤差，只有誤差達(dá)到最小，才能參與預(yù)選方案。

2.3 全面分析自動(dòng)化技術(shù)及數(shù)據(jù)

經(jīng)數(shù)據(jù)調(diào)查，在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用期間，一旦多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)失去相應(yīng)的效用，這種情況會(huì)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)作產(chǎn)生非常大的影響和損耗，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)及制造的實(shí)際效率?；诖?，全面分析自動(dòng)化技術(shù)及數(shù)據(jù)分析情況非常關(guān)鍵和必要，通常，此環(huán)節(jié)主要結(jié)合模型進(jìn)行計(jì)算，并將整個(gè)系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，但在風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的概率方面的計(jì)算則需建立在整個(gè)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)作情況中，確保整個(gè)系統(tǒng)能夠達(dá)到相應(yīng)的穩(wěn)定性要求。一旦風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)概率≥50%，那么，該節(jié)點(diǎn)的控制水平需增強(qiáng)，并對(duì)與儀表進(jìn)行連接設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，確保工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。

3 工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的使用方法

3.1 安裝并設(shè)置自動(dòng)化儀表

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)自動(dòng)化儀表的安裝與設(shè)置能夠促使自動(dòng)化技術(shù)順利開展，如果根據(jù)實(shí)際情況分析選擇使用被動(dòng)式儀表，那么，只需將其他設(shè)備與儀表之間進(jìn)行連接即可，同時(shí)，要保障儀表的工作條件和環(huán)境可以達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，若儀表需面對(duì)強(qiáng)酸等環(huán)境，一定要加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)水平穩(wěn)定性的控制，避免測(cè)量結(jié)果與實(shí)際情況相差過(guò)多。

例如，針對(duì)某種液體在管道內(nèi)流動(dòng)速度的測(cè)量，在對(duì)該儀表進(jìn)行安裝時(shí)，需確保儀表與管道裝置連接的緊密性，避免出現(xiàn)滲漏情況。成功連接后，技術(shù)人員可通過(guò)儀表對(duì)管道運(yùn)行情況及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其中包括水壓情況的測(cè)試。一般來(lái)看，在對(duì)水壓進(jìn)行測(cè)試期間，通常會(huì)保障水壓的運(yùn)作狀態(tài)處于正常情況，假如此時(shí)管道內(nèi)的液體流速為原來(lái)的2倍，那么，在這種流速下持續(xù)13min，可重復(fù)測(cè)量，若壓力下降得十分明顯，那么，則代表改管道內(nèi)出現(xiàn)了漏滲。以這種方式能夠逐一篩查問(wèn)題出現(xiàn)的區(qū)域，并對(duì)其進(jìn)行全面更正，避免因儀表連接問(wèn)題而造成使用不穩(wěn)定性和質(zhì)量隱患。

3.2 設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)

在自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在整個(gè)流程起到了非常關(guān)鍵的重要作用，所以，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作也顯得尤為重要，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)方面的控制方式加大研究力度，還有在發(fā)出指令、調(diào)節(jié)參數(shù)等環(huán)節(jié)進(jìn)行充分且全面的專業(yè)分析。

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含建立相關(guān)的數(shù)字模型，以及對(duì)管線、電纜等裝置的搭建方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)，此類模型及參數(shù)信息都需上傳至該系統(tǒng)中，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供更充足的參考環(huán)境。這種情況能夠在很大程度上減少編程控制，同時(shí)，也能夠減少人力資源對(duì)此進(jìn)行的控制。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要特征就是其處理方式的智能化，通過(guò)這種智能化的處理方式能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行處理，針對(duì)性將處理問(wèn)題的效率予以提高，并減少安全隱患等質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)概率。

3.3 形成數(shù)據(jù)功能模塊

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)存在一定的建模時(shí)間，結(jié)合這個(gè)階段的內(nèi)容來(lái)看，該系統(tǒng)能夠通過(guò)內(nèi)部機(jī)制將自身劃分為幾個(gè)不同的子模塊，在對(duì)此類數(shù)據(jù)模塊產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置時(shí)，技術(shù)人員需保障各個(gè)子模塊能夠正常行使自身的工作執(zhí)行內(nèi)容，并處于管理范圍內(nèi)。與此同時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)能夠?qū)Υ祟惸K產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一采集，并對(duì)此類數(shù)據(jù)開展相應(yīng)的分析工作。例如，技術(shù)人員需對(duì)某管道進(jìn)行液壓檢測(cè)工作，一旦液壓超出規(guī)范范圍，那么，此裝置能夠有效識(shí)別這種情況，并將附加數(shù)據(jù)進(jìn)行集中上傳至數(shù)據(jù)分析中心；若液壓處于規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，那么，則不傳出調(diào)整信號(hào)。

一些非常專業(yè)的數(shù)據(jù)分析中心，在將此類數(shù)據(jù)傳遞出的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一收集，然后成功收入分析系統(tǒng)中，該系統(tǒng)內(nèi)部具有對(duì)此類數(shù)據(jù)展開全面分析的算法與程序，這種方式將信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)算后，可通過(guò)計(jì)算結(jié)果對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行確認(rèn)，一旦生成風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)，則會(huì)通過(guò)層層傳遞至所有的控制點(diǎn)，并以此形成具有統(tǒng)一性的協(xié)調(diào)主體，以此展開全局調(diào)控。若沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，那么，可通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行處理，下達(dá)單一指令即可。

3.4 自動(dòng)化系統(tǒng)的控制模式

在建設(shè)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制模式的過(guò)程中，一定要遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿媰?nèi)容，充分建立在實(shí)際情況中進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的參數(shù)以及此類參數(shù)的位置。在完成對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的自動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程后，可通過(guò)傳感器裝置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中獲取，然后，當(dāng)數(shù)據(jù)完成獲取后，可通過(guò)通信電纜等裝置輸送至數(shù)據(jù)分析中心。而對(duì)于子控制平臺(tái)模式的展開，技術(shù)人員可采用同步傳送數(shù)據(jù)的方案進(jìn)行控制，被控制主體的前綴、通常屬于可被RFID芯片進(jìn)行識(shí)別的指令，一旦信號(hào)被有效識(shí)別，那么，在傳入管理系統(tǒng)即可開展自主調(diào)節(jié)。對(duì)于這種調(diào)節(jié)方式來(lái)看，此方法在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)控制模式中具有非?？捎^的傳送效率，所以應(yīng)用范圍十分廣泛。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)看，在工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化儀表技術(shù)能夠?qū)φ麄€(gè)工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)起到非常明顯的輔助作用，此類裝置的高效運(yùn)作，能夠在很大程度上對(duì)數(shù)據(jù)、參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果反饋至控制系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)或安全隱患，控制系統(tǒng)可對(duì)此進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)控制系統(tǒng)安全性與保證系統(tǒng)運(yùn)作效率的目的。