智能自動化儀表在煤化工企業(yè)的應用論文

　　一、智能自動化儀表概述

　�。ㄒ唬┲悄軆x表發(fā)展

　　十一五期間在中國儀器儀表行業(yè)的發(fā)展，除2009年外，增長率維持在20%～30%，遠高于全球儀器儀表市場的平均水平。然后，基于嵌入式系統(tǒng)內核并成功移植到自動化儀表中，引發(fā)了自動化儀表結構的根本變革，以微型計算機為主體的自動化儀表取代傳統(tǒng)的電子電路。傳統(tǒng)的模擬工具，通過單元電路實現(xiàn)具體功能，儀表控制單元之間缺乏聯(lián)系，利用嵌入式系統(tǒng)作為儀器的主體是由特殊模塊的硬件組成，特殊應用軟件包括完整的命令識別、數(shù)據(jù)處理和自適應學習功能。

　　（二）智能儀表功能

　　智能儀表的軟硬件體現(xiàn)為集成度高、體積小、結構簡單、可靠性高。目前，智能儀表在煤化工中的應用，其主要特點是：（1）精度高。智能儀表可實現(xiàn)自動范圍煤化工生產(chǎn)現(xiàn)場的開關，當數(shù)據(jù)誤差可調范圍測量范圍小，測量范圍可調根據(jù)目標變化的測量，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和實時性，同時也保證了測量的高精度，具有在煤化工生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的重要意義。（2）隨著自動化儀表的智能化，具有實時數(shù)據(jù)采集與處理，對微處理器計算能力有幫助的反饋調節(jié)，機械設備根據(jù)煤化工的監(jiān)測和反饋信息領域的自我學習和修復，進一步調整為監(jiān)測對象的智能儀器的操作方案，如溫度補償、壓力和急救站運行。（3）TCP/IP協(xié)議在嵌入式設備中的使用與互聯(lián)網(wǎng)的推廣介紹，智能終端設備接入網(wǎng)絡，可以與遠程設備通信，包括遠程數(shù)據(jù)傳輸、遠程控制等功能，實現(xiàn)無人操作，特別是在高風險的“有毒有害場所”，大大提高了生產(chǎn)安全，減少污染風險，保障人身安全。這也是智能儀表發(fā)展的一個重要方向。

　　二、小型煤化工與大型煤化工所配儀表的區(qū)別

　　根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量及自動化程度的差異，可以將煤化工分為兩大類，分別是小型和大型。針對這兩種情況，自動儀表的使用也有很大的區(qū)別。例如，生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)量低，自動化程度低，單一的小型煤化工產(chǎn)品應配置單回路控制，簡單的聯(lián)鎖保護或無聯(lián)鎖保護系統(tǒng)。根據(jù)煤化工企業(yè)的現(xiàn)代化要求以及大規(guī)模生產(chǎn)的特點，其自動化程度比較高，要求生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定進行，因而企業(yè)必須要具高精度、智能數(shù)字儀表，可靠性高，運行穩(wěn)定，安全和快速反應系統(tǒng)毫秒SIS系統(tǒng)，耐用的智能控制閥。DCS系統(tǒng)需要在控制模式、程序、手段、提示等方面不斷完善。在生產(chǎn)過程中，操作程序，可連續(xù)控制，聯(lián)鎖停車步驟，安全閥控制時間進入SIS系統(tǒng)，操作人員按啟停按鈕，系統(tǒng)可實現(xiàn)自動啟停。

　　三、現(xiàn)代煤氣化裝置核心儀表配置系統(tǒng)的要素

　　為了控制現(xiàn)代煤氣化工廠，有必要了解現(xiàn)代煤氣化工企業(yè)的生產(chǎn)模式。煤氣化工廠現(xiàn)代化主要是在氧蒸汽高溫和強烈的放熱化學反應在高壓下煤的氣化爐，因此有必要對所有和氣化爐相關設備、儀表、閥門、電機必須符合設計要求和反應爐內介質的溫度、壓力、流量、液位穩(wěn)定有效。如果稍有不慎，可能會造成狀態(tài)失常，設備運行事故造成的損壞，會出現(xiàn)嚴重的火災、爆炸、中毒等。為了盡可能的避免出現(xiàn)事故造成不必要的損失，你需要對操作設備進行嚴格的審核，操作過程中必須要按照要求進行，還需要配備DCS，SIS儀表聯(lián)鎖保護。操作裝置的可靠性取決于儀器的可靠性。因此，化工企業(yè)需要考慮儀器系統(tǒng)的最佳分配時間，同時也可以根據(jù)需求選擇合適的儀器，以節(jié)省資金。本文主要從以下五個方面進行論述：自動化儀表（1）DCS應根據(jù)系統(tǒng)的選型大小選擇，最好預留剩余空間30%進行系統(tǒng)擴展和技術改造。（2）SIS的選擇非常重要，因為SIS是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的核心，選擇需要謹慎。（3）儀器的選擇可根據(jù)所需儀器的類型和功能確定儀器的等級。（4）選擇現(xiàn)場聯(lián)鎖點儀表，一般采用3取2，可減少儀器傳輸數(shù)據(jù)的失真。（5）控制閥的選擇非常重要，根據(jù)工藝介質的種類，對閥芯進行特殊選擇。

　　四、煤化工企業(yè)智能自動化儀表應用

　　目前，智能儀表已經(jīng)在現(xiàn)代煤化工企業(yè)有廣泛的應用，基于智能自動化儀表的特點，其應用主要集中在對煤化工現(xiàn)場作業(yè)的智能檢測、對采集數(shù)據(jù)進行實時傳輸、對作業(yè)現(xiàn)場進行實時控制和監(jiān)測以及對現(xiàn)場設備進行遠程控制等方面。

　�。ㄒ唬┲悄軝z測

　　目前，對煤化工企業(yè)自動化儀表的范圍包括6個主要控制功能DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH（MEH）。各模塊的功能與集成單元結合在一起，就可以實現(xiàn)對機組進行數(shù)據(jù)檢測、過流保護和報警控制、設備控制等功能，功能集成保證了系統(tǒng)的可靠性，提高了自動化水平。智能儀器儀表，嵌入式微處理器的使用，通過檢測生產(chǎn)線良好測試程序的編寫，集強度、溫度和濕度等條件的定點采樣，既保證了檢測的準確性，又可以實現(xiàn)無人值守，提高生產(chǎn)效率。污水、煤渣、煤灰和吹灰系統(tǒng)的處理，可以根據(jù)實際需求進行。

　�。ǘ�）數(shù)據(jù)傳輸

　　智能自動化儀表的特點是通信網(wǎng)絡的參考。智能檢測數(shù)據(jù)存儲在本地，由于有限的存儲工具，不是大數(shù)據(jù)的積累，當嵌入式設備的網(wǎng)絡功能，提高了檢測的實時數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)娇刂平K端的數(shù)據(jù)存儲和分析，如污水處理過程中，水質成分檢測的成分，通過通信協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂平K端、顯示終端，只要有網(wǎng)絡就可以在局域網(wǎng)中的廢水得到金屬離子的含量，達到實時監(jiān)控的目的。

　�。ㄈ�）現(xiàn)場控制

　　現(xiàn)代大型煤化工企業(yè)在4-20mA信號疊加HART通信為高危作業(yè)更多的煤化工企業(yè)儀表信號模型的控制系統(tǒng)，如含有一氧化碳、硫化氫和二氧化硫等有毒有害氣體檢測設備的手動控制，危險因素高，和自動化儀表在現(xiàn)場檢測裝置，通過有效的治療，現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過反饋系統(tǒng)的變化檢測策略，調整檢測可以完成國家控制現(xiàn)場檢查，降低煤化工企業(yè)的生產(chǎn)事故。

　�。ㄋ模┻h程監(jiān)控

　　當自動化儀表故障，設備報警處理和反饋，通過網(wǎng)絡發(fā)送警告，及時了解現(xiàn)場設備所產(chǎn)生的圖像和視頻監(jiān)控可操作數(shù)據(jù)和設備，這是智能儀表在煤化工企業(yè)的應用。加強遠程監(jiān)控功能，避免因設備老化嚴重泄漏而造成的數(shù)據(jù)監(jiān)測不準確和爐渣、廢氣、廢水的污染，實現(xiàn)終端的功能安全、易操作。

　　智能儀表的發(fā)展必然帶動著整個煤化工企業(yè)向更加現(xiàn)代化的方向發(fā)展，煤化工產(chǎn)業(yè)對其工藝和應用場合的要求也與日俱增，這就要求智能儀表需要在不斷發(fā)展的智能化理論基礎上向高級智能化儀表的研究開發(fā)。此外煤化工產(chǎn)業(yè)對智能化儀表的穩(wěn)定性要求較高，保證可靠性是批量生產(chǎn)和投放市場的關鍵。智能儀表在煤化工企業(yè)的應用功能還有很大的開發(fā)潛力，與互聯(lián)網(wǎng)的結合必然成為煤化工智能儀表發(fā)展的趨勢和方向。

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