工业自动化仪表和化工自动化探究

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霍敏 王正

内蒙古东华能源有限责任公司010300

摘要

随着工业生产技术的快速发展,自动化已经成为了工业生产的主要方向,对提高工业生产的效率与质量起着举足轻重的作用。文章对工业自动仪表和自动控制技术进行了论述,希望能为工业生产中的技术进步和发展起到一定的促进作用。


关键词

工业自动化仪表;自动化控制技术;工业生产技术

正文


目前,伴随着科技的持续发展,工业技术也在日渐蓬勃发展,向自动化、智能化、信息化拓展已经成为了工业生产的发展方向。在工业生产中,智能化、自动化理论管理、技术管理、手段管控等方面的知识迅速传播开来,扎根于行业的每一个领域,并在市场上获得了广泛的认可。我国的工业生产已经进入了现代化的阶段,其中,工业自动仪表和自动控制技术的发展起到了举足轻重的作用。本文对工业自动仪表现状及自动控制技术的应用开发进行了初步探讨。

一、工业自动化仪表

(一)历史起源了解

二十世纪三十年代开始出现了工业仪表,它也被称为热工仪表,它的应用范围是化工、石油提炼、冶金、热动力,那时的仪表具有很大的尺寸,在连接性的热力状态的具体实施生产过程中,它的任务是进行比较简单的现场检验、记载和管理。到40年代初,空气动力型的仪表问世,并完善了与气压讯号相对应的仪表,到50年代,电子-机械型的调整器等工业仪表设备日益增多;到了80年代,才有了完整的电子控制装置,将其与现代的智能化系统连接起来,从而使其迅速发展起来。

(二)工业自动化仪表概念

工业自动化仪表是指能够在工业生产中进行智能管控,具有检验、管控、实施、展示等多个方面功能的仪表。与以往的传统的热工仪表相比,工业自动化仪表不再需要手动的操作,也不再需要工作人员的现场监管,可以自动地完成有关的工作,还可以将信息传递到数据终端上,其优点是省时省力,提高了精度,提高了时效性,充分地反映了现代生产技术所需要的低能耗、高效益,在企业安全生产、重大隐患排除等方面起到了前瞻的作用,同时也是进行有效数据采集和信息集成的一个关键前提,对于企业提高生产效益,实现良好的循环起到了很大的促进作用。

(三)工业自动化仪表工作原理

工业自动化仪表以平衡原理为基础,利用电平衡、力平衡、力矩平衡等相关知识,在无人操作的条件下,在到自主管控、检测和记载,并将信息顺利地传输到终端进行再处理。而工业自动化仪表则是依靠自身的部件来感应现场的压力、温度、流量等指标,并借助变送器的转换,进一步扩大所获得的电压量值、机械量值等,并将扩大后的量值由变送器传递给所显示的装置,在反馈装置与所测量值进行对比后,以达到均衡。

二、工业自动化仪表和自动化技术的特点

在工业生产过程中,为了使其能够更好地实现自动化,从而更好地提高其生产效率,一些企业在进行工业生产的过程中,使用了工业自动化仪表技术和自动化技术。其中,根据测量方式的不同,可以将工业自动化仪表技术划分为如下两种:第一种是与传统的被动测量仪表。其次,就是目前普遍采用的主动式检测仪表

就被动测量仪表来说,该测量技术可以在很大程度上从系统的测量需求开始,并按照设置的特定位置和功能需求特征来进行安装主要是对压力、温度、流量仪表产生的数据进行分析,并将分析结果传送到控制系统,对数据中的潜在风险和相应的风险进行排除,从而极大地提升了工业生产的安全性。但是,在使用时,主动式测量仪表的最大特点就是,在自动化控制系统运行时,仪表可以与系统实际情况相配合,并可以实现自动采集数据。不难发现,工业自动化测量仪表可以对工业生产过程中所涉及的控制系统进行数据监测,可以为自动化系统的高效运转提供十分充足和全面的帮助。

就化工自动控制技术而言,该技术在化工过程中表现出了多线程性和高精确度,可以实现多个参数的同时检测,从而在某种意义上减轻了单线程添加带来的效率低下。为了提升整个自动化控制系统的运行效率和水平,有关技术人员必须对其进行严谨的筛选,并制订出一套方案,以保证在运行的过程中可以发挥出应有的作用。

三、机械自动化技术的发展现状

我国从上个世纪以来,对机器自动控制技术进行了深入的探索和研究,并取得了较好的效果。而且,伴随着目前计算机技术和自动化技术的不断发展,这两者在生产过程中可以很好地进行融合,让目前在机械生产的自动化水平,可以直接体现出工业先进的水平。目前,我国的工业产值在全球排名第一,然而,在自动化技术的应用方面,仍然有很大的缺陷,这使得我国在目前的自动化生产中,出现了一些问题,这也就导致了我国目前工业化发展的一个重要障碍。

在目前的行业发展进程中,通过我们国家的不间断的努力,目前已有一些机器制造业企业具有了实现自动化生产的能力。在自动化生产中,无论是在计算机技术、辅助制造、产品数据管理等方面都具有比较完善的功能所以,目前国内的机器自动化水平距离自动化,只有临门一脚即将上述问题综合起来,从而对我国现阶段的自动化生产起到积极的推动作用。目前,国内的生产自动化还不够完善,不能回馈到社会上去。所以,如果我们能在这一点上有所改进,那么我们在机器自动化领域将会取得更大的进步。

四、工业自动化仪表和自动化技术的开展思路

1.科学选择仪表种类

与工业生产的特定环境相联系,保证仪表的类型是科学的,这样可以促进自动化系统的运转效果变得更为显著和有效。与自动化仪表的操作特征相联系,技术人员需要与这种仪表的安装的特定环境相联系,来进行选取,以防止出现不协调、不匹配的现象。在控制系统中,各种仪表所起到的实际效果存在着很大的差别,要充分地考虑到这些差别所造成的实际效果,尽量地选取那些具备稳定性和高品质的仪表,降低替换费用,从而提升仪表的使用寿命和工作效率。在自主式测量仪表和控制系统的运行中,可以实现对各种数据的自动收集,并对这些数据进行有效的监测,并且可以与系统中的各种命令相结合,调整系统的运行状况,为数据的分析和传输提供一个安全、稳定的工作环境。

2.合理搭建自动化技术框架

在工业生产中,技术人员需要对自动化系统和技术展开调控,科学地构建出一个完整的自动化技术架构,为整个控制体系的正常运行奠定了良好的基础然后,在对该技术框架进行设计的初期,技术人员需要对设计方案进行优化,并对这种技术的实际应用条件和情况进行全面的分析,以减少不兼容现象的发生。在对自动化仪表设备、装置进行选择的过程中,需要事先进行测试,确定在实际条件下,仪表可能会出现的偏差,只有偏差最小,才可以参加预选。

3.全面分析自动化技术及数据

根据资料分析,在自动化技术应用过程中,当多个控制节点丧失对应的效用时,会对整个控制系统的运行造成很大的影响和损耗,从而影响到工业生产及制造的实际效率。在这一点上,对自动化技术和数据分析进行全面的分析是十分重要的。一般来说,这一部分的重点是与模型相结合,对整个系统所面对的风险展开分析,但是,关于风险发生的概率的计算,需要以整个装置的实际运行状况为基础,以保证整个系统可以满足相应的稳定性需求。当危险的发生几率大于或等于50%时,则需要加强此节点的控制水平,并对与仪表相连接的设备的运行状况进行实时的分析,以保证工业生产的稳定和安全。

五、工业自动化仪表与自动化控制技术的使用方法

随着我国经济、科学技术的发展与进步,对自动化仪表与自动控制技术的需求与标准也在逐渐提升。所以,对其在实际生产中的运用进行了深入的研究与探讨。

1.安装并设置自动化仪表

在工业生产中,对工业自动化仪表进行安装和设置,可以促进自动化技术的正常发展,在具体的工作环境下,对被动式仪表的应用进行了详细的分析,然后,只要将其它设备与仪表进行了连接就可以了并且要保证仪表的工作条件和环境能够比较稳定,如果仪表需要面对强酸等环境,要注意对数据监测水平的稳定性进行控制,防止测量结果与真实情况差距太大。

比如,对于某种液体在管道内流动速度的测量,在安装该仪表时,要保证仪表与管道装置的连接牢靠,防止泄漏。一旦联接完毕,就可以用仪表对管线的工作状态和有关资料进行分析,并对管线的水压力进行试验一般来说,在对水压进行试验的过程中,要保证水压的运行状况是正常的,如果在这个时候,管道中的流体的速度是平时的2倍,这样的速度可以维持13分钟,并且可以反复测量,如果压力降低很大,则说明该管道中有了渗漏。这样就可以逐个排查出问题所在,彻底改正,从而减少由于仪表联接不当而引起的工作不稳定及产品质量问题。

2.设计自动化系统

在自动化技术的应用中,自动化控制系统在整个流程中扮演着十分重要的角色,因此,该系统的设计工作也是十分重要的,有关的设计人员需要加强对整个系统在采集数据方面的控制方式的研究,并在发出指令、调节参数等环节进行充分而全面的专业分析。

在自动控制系统中,它的设计内容包括了有关的数字模型的构建,以及对管线、电缆等设备的搭建方式的设计,并且这些模型和参数的信息都需要被上传到这个系统中,这样可以给整个系统的操作带来更多的借鉴。这样就可以极大地降低程序的可控性,并且,也可以降低由 HR执行的可控性。自动化控制系统的一个主要特点就是其处理方法的智能化,利用智能的处理方法可以在最短的时间内找到问题并加以解决,从而提升了解决问题的效率,降低了安全隐患等质量问题的发生几率。

3.形成数据功能模块

在工业生产中,自动化控制系统会有一段的建模时间,与此相联系,该系统可以利用其内在机制,将其分为几个独立的子模块,当分别设定这些数据模块所生成的参数时,技术人员需要保证每个子模块可以正常履行自己的工作执行,并在管理范围内。同时,整体的监控系统可以对这些模块所生成的数据进行统一的收集,并对这些数据进行相关的分析。举例来说,技术人员需要对某个管子进行水力测试,当水力超过了规定的标准时,这个设备就可以对这个状况进行有效的辨识,并且把额外的数据集中到一个资料处理中心;如果水压在规定的标准范围内,调节信号就不会发出。

一些非常专业的数据分析中心,会对这些数据发出的信号进行统一的汇总,在收入分析系统中,它拥有对此类数据进行全面分析的算法与程序,这样,在对信号进行校核后,根据计算结果,可以确定整体系统的风险性,当产生风险信号时,会经过层层传输到全部的控制点,并由此组成一个统一性的协同主体,从而进行全局的调控。如果未达到相应的危险程度,则可以调整装置的运行状况,并发出一道指示。

4.自动化系统的控制模式

在构建自动化系统的控制模式时,必须遵守严格的逻辑,根据现实条件进行设计,主要是要进行监控的参数和这些参数的位置。在对数据进行了自动监控之后,可以由传感器设备进行集中采集,在采集完毕后,可以由通信电缆等方式传送到数据分析中心。而在子控制平台的展开中,技术人员可以通过同步传输数据来实现对被控制对象的前缀,一般都是可由 RFID芯片所识别的命令,当这些信号得到了有效的识别,就可以在输入管理系统中进行自我调整。就该调整方式而言,在整体的自动控制模式下,该方法的传输效果是相当显著的,因此其适用面也是很广的。

结语

总体而言,在工业生产中,自动化仪表技术可以对整个工业生产控制系统发挥出十分显著的帮助,这种设备的有效运行,可以在很大范围内对数据、参数进行测量,并把这些数据回馈给控制系统,当发现存在着一些品质风险或者是安全问题时,就可以通过这些数据来对其进行调整,从而提高了控制系统的安全性,同时也确保了系统运行的效率。

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