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智能自動化儀表在現(xiàn)代煤化工企業(yè)中的運用論文
摘要：自動化儀表的發(fā)展促進了現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的技術改革，提高了煤化工企業(yè)生產(chǎn)效率，保證了煤化工生產(chǎn)穩(wěn)定性和安全性。隨著儀表智能化的提出以及微型計算機技術和嵌入式技術在自動化儀表中的應用，引發(fā)了智能自動化儀表在現(xiàn)代煤化工企業(yè)中應用的熱潮。本文就是通過智能自動化儀表的配置過程以及其優(yōu)勢和發(fā)展的闡述，對這一熱點進行了研究和討論。
關鍵詞：智能；自動化儀表；煤化工企業(yè)
智能自動化儀表集合了微型計算機優(yōu)勢，在嵌入式設備中通過對系統(tǒng)的裁剪和優(yōu)化實現(xiàn)現(xiàn)場檢測和控制等多個功能。隨著智能自動化儀表的不斷進步和發(fā)展，將其延伸到現(xiàn)代煤化工企業(yè)進行無人值守操作檢測和控制變得越來越普遍�，F(xiàn)如今，智能自動化儀表在煤化工企業(yè)的引入不僅減少了作業(yè)中出現(xiàn)的事故，提高了生產(chǎn)效率還通過檢測煤化工作業(yè)中的設備提供了管理控制的可靠數(shù)據(jù)，為策略調整帶來了依據(jù)。因此現(xiàn)代煤化工的發(fā)展離不開智能自動化儀器在企業(yè)中的應用。
1 智能自動化儀表概述
(1)智能儀表發(fā)展我國儀器儀表行業(yè)在“十一五”期間發(fā)展勢態(tài)迅猛。除20xx年外，其增長率均保持在20%～30%之間[1]，遠遠高于全球儀器儀表市場的平均水平。隨后，通過對嵌入式設備系統(tǒng)內核的裁剪和成功的移植到自動化儀表中，引發(fā)了自動化儀表結構的根本性變革，衍生出以微型計算機為主體取代傳統(tǒng)電子線路的智能自動化儀表。傳統(tǒng)模擬式儀表通過單元電路實現(xiàn)特定功能，這樣的儀表缺乏單元之間的鏈接和調控，而以嵌入式系統(tǒng)為主體的儀表則是由硬件上的特殊模塊，軟件上的特殊應用共同構成來完成命令識別、數(shù)據(jù)處理和自適應學習等功能。功能的擴充、自我修復和自我學習的先進性使智能儀表成為今后市場發(fā)展的主流方向。(2)智能儀表特點智能儀表軟件和硬件的強化，體現(xiàn)在產(chǎn)品集成度高、體積小、系統(tǒng)結構簡單并且處理功能強大可靠性高等特點。就目前而言，智能儀表在煤化工企業(yè)的應用而言，所表現(xiàn)出的特點主要為：①精度高。智能儀表在煤化工生產(chǎn)現(xiàn)場能夠實現(xiàn)自動的量程切換，當數(shù)據(jù)誤差較大時可將量程調整為較小量程進行測量，測量范圍可根據(jù)測量目標變化和調整保證了數(shù)據(jù)監(jiān)測的準確性和實時性，同時保證了測量的高精度，這對煤化工生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集具有重大意義。②功能強。隨著自動化儀表趨于智能化，借助微處理器的數(shù)據(jù)計算能力可實時處理采集數(shù)據(jù)，并進行反饋調節(jié)，機器設備根據(jù)煤化工監(jiān)測現(xiàn)場反饋回來的信息進行自我學習和修復，進一步調整智能儀表對監(jiān)測對象的操作方案，如進行溫度補償、加壓和應急停止等操作。③遠程通信。目前嵌入式設備中TCP/IP協(xié)議的引入使得嵌入式設備進入了網(wǎng)絡化的時代，終端智能儀表設備接入網(wǎng)絡，即可與遠端設備進行通信，包括實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的遠程傳輸，遠程控制等功能，實現(xiàn)無人值守操作，特別是在高危作業(yè)流水線上極大地提升了生產(chǎn)安全性，減少危險污染性生產(chǎn)對人帶來的損害。這也是目前智能儀表發(fā)展的重要方向。
2 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。(1)智能檢測目前煤化企業(yè)自動化儀表所覆蓋的范圍包括DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH(MEH)在內的單元機組6大控制功能[2]。通過將單元機組的各模塊和功能整合在一起，可以實現(xiàn)對機組進行數(shù)據(jù)檢測、過流控制、設備保護和預警控制等功能，功能一體化保證了系統(tǒng)簡化可靠，提升了自動化水平。利用智能化儀表嵌入的微處理器，對生產(chǎn)線進行檢測時通過編寫好的檢測程序，設置強度、溫度和濕度等條件定點取樣，既保證了檢測精度又可實現(xiàn)無人值守，提高生產(chǎn)效率。對污水處理、煤渣、煤灰的處理以及吹灰系統(tǒng)等都可根據(jù)實際需求進行智能檢測。(2)數(shù)據(jù)傳輸智能自動化儀表的特點是通信網(wǎng)絡的引用。智能化儀表所檢測的數(shù)據(jù)存儲于本地后，由于本身儀表存儲量有限，無法積累大數(shù)據(jù)，而當嵌入式設備網(wǎng)絡功能完善后可將檢測到的數(shù)據(jù)實時通過網(wǎng)絡傳遞到控制終端對數(shù)據(jù)進行存儲和分析，比如污水處理過程中，檢測到水質成分后，將成分數(shù)據(jù)通過通信協(xié)議傳輸?shù)娇刂平K端或顯示終端，只要是在局域網(wǎng)內處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)即可獲取污水金屬離子含量，達到實時監(jiān)控目的。(3)現(xiàn)場控制現(xiàn)代大型煤化工企業(yè)多采用在4～20mA信號上疊加HART通訊做為控制系統(tǒng)儀表信號的模式[3]，針對煤化工企業(yè)高危性作業(yè)較多，比如含有一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等有毒有害氣體，人工控制檢測設備危險系數(shù)高，而將智能自動化儀表裝置在檢測現(xiàn)場，通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的有效處理，通過反饋系統(tǒng)改變檢測策略，調整檢測狀態(tài)即可完成現(xiàn)場檢測的控制，減少了煤化工企業(yè)生產(chǎn)事故。(4)遠程監(jiān)控當智能自動化儀表出現(xiàn)故障時，設備進行報警處理和問題反饋，通過網(wǎng)絡向總控端發(fā)送預警，總控端通過圖像、視頻以及設備運行數(shù)據(jù)的監(jiān)測即可了解現(xiàn)場設備所出現(xiàn)的故障，這也是煤化工企業(yè)中智能儀表的常見應用。遠程監(jiān)控功能的強化避免了因為設備老化和損壞造成的監(jiān)測數(shù)據(jù)不準和煤渣、廢氣、廢水的嚴重泄露，實現(xiàn)了終端安全易操作的功能。
3 結語
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。
參考文獻：
[1]王曉峰.淺談自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展與應用[J].城市建設理論研究:電子版,2015.
[2]駱廷勇.現(xiàn)代煤氣化與自動化儀表[J].低碳世界,2014,(1):116-117.
[3]關小會,彭磊.現(xiàn)代煤化工企業(yè)儀表自動化系統(tǒng)工程設計[J].河南化工,2012,29(Z3):24-25.
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