智能自動化儀表在煤化工企業的應用論文

一、智能自動化儀表概述

（一）智能儀表發展

十一五期間在中國儀器儀表行業的發展，除2009年外，增長率維持在20%～30%，遠高於全球儀器儀表市場的平均水平。然後，基於嵌入式系統內核併成功移植到自動化儀表中，引發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的電子電路。傳統的模擬工具，通過單元電路實現具體功能，儀表控制單元之間缺乏聯繫，利用嵌入式系統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、數據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。智能儀表可實現自動範圍煤化工生產現場的開關，當數據誤差可調範圍測量範圍小，測量範圍可調根據目標變化的測量，確保監測數據的準確性和實時性，同時也保證了測量的高精度，具有在煤化工生產現場數據採集的重要意義。（2）隨着自動化儀表的智能化，具有實時數據採集與處理，對微處理器計算能力有幫助的反饋調節，機械設備根據煤化工的監測和反饋信息領域的自我學習和修復，進一步調整為監測對象的智能儀器的操作方案，如温度補償、壓力和急救站運行。（3）TCP/IP協議在嵌入式設備中的使用與互聯網的推廣介紹，智能終端設備接入網絡，可以與遠程設備通信，包括遠程數據傳輸、遠程控制等功能，實現無人操作，特別是在高風險的“有毒有害場所”，大大提高了生產安全，減少污染風險，保障人身安全。這也是智能儀表發展的一個重要方向。

二、小型煤化工與大型煤化工所配儀表的區別

根據生產規模、產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別。例如，生產規模小，產量低，自動化程度低，單一的小型煤化工產品應配置單迴路控制，簡單的聯鎖保護或無聯鎖保護系統。根據煤化工企業的現代化要求以及大規模生產的特點，其自動化程度比較高，要求生產持續穩定進行，因而企業必須要具高精度、智能數字儀表，可靠性高，運行穩定，安全和快速反應系統毫秒SIS系統，耐用的智能控制閥。DCS系統需要在控制模式、程序、手段、提示等方面不斷完善。在生產過程中，操作程序，可連續控制，聯鎖停車步驟，安全閥控制時間進入SIS系統，操作人員按啟停按鈕，系統可實現自動啟停。

三、現代煤氣化裝置核心儀表配置系統的要素

為了控制現代煤氣化工廠，有必要了解現代煤氣化工企業的生產模式。煤氣化工廠現代化主要是在氧蒸汽高温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温度、壓力、流量、液位穩定有效。如果稍有不慎，可能會造成狀態失常，設備運行事故造成的損壞，會出現嚴重的火災、爆炸、中毒等。為了儘可能的避免出現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儀表聯鎖保護。操作裝置的可靠性取決於儀器的可靠性。因此，化工企業需要考慮儀器系統的最佳分配時間，同時也可以根據需求選擇合適的儀器，以節省資金。本文主要從以下五個方面進行論述：自動化儀表（1）DCS應根據系統的選型大小選擇，最好預留剩餘空間30%進行系統擴展和技術改造。（2）SIS的選擇非常重要，因為SIS是系統穩定運行的核心，選擇需要謹慎。（3）儀器的選擇可根據所需儀器的類型和功能確定儀器的等級。（4）選擇現場聯鎖點儀表，一般採用3取2，可減少儀器傳輸數據的失真。（5）控制閥的選擇非常重要，根據工藝介質的種類，對閥芯進行特殊選擇。

四、煤化工企業智能自動化儀表應用

目前，智能儀表已經在現代煤化工企業有廣泛的應用，基於智能自動化儀表的特點，其應用主要集中在對煤化工現場作業的智能檢測、對採集數據進行實時傳輸、對作業現場進行實時控制和監測以及對現場設備進行遠程控制等方面。

（一）智能檢測

目前，對煤化工企業自動化儀表的範圍包括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，就可以實現對機組進行數據檢測、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，通過檢測生產線良好測試程序的編寫，集強度、温度和濕度等條件的定點採樣，既保證了檢測的準確性，又可以實現無人值守，提高生產效率。污水、煤渣、煤灰和吹灰系統的處理，可以根據實際需求進行。

（二）數據傳輸

智能自動化儀表的特點是通信網絡的參考。智能檢測數據存儲在本地，由於有限的存儲工具，不是大數據的積累，當嵌入式設備的網絡功能，提高了檢測的實時數據通過網絡傳輸到控制終端的數據存儲和分析，如污水處理過程中，水質成分檢測的成分，通過通信協議的數據傳輸到控制終端、顯示終端，只要有網絡就可以在局域網中的廢水得到金屬離子的含量，達到實時監控的目的。

（三）現場控制

現代大型煤化工企業在4-20mA信號疊加HART通信為高危作業更多的煤化工企業儀表信號模型的控制系統，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，和自動化儀表在現場檢測裝置，通過有效的治療，現場數據通過反饋系統的變化檢測策略，調整檢測可以完成國家控制現場檢查，降低煤化工企業的生產事故。

（四）遠程監控

當自動化儀表故障，設備報警處理和反饋，通過網絡發送警告，及時瞭解現場設備所產生的圖像和視頻監控可操作數據和設備，這是智能儀表在煤化工企業的應用。加強遠程監控功能，避免因設備老化嚴重泄漏而造成的數據監測不準確和爐渣、廢氣、廢水的污染，實現終端的功能安全、易操作。

智能儀表的發展必然帶動着整個煤化工企業向更加現代化的方向發展，煤化工產業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髮展的智能化理論基礎上向高級智能化儀表的研究開發。此外煤化工產業對智能化儀表的穩定性要求較高，保證可靠性是批量生產和投放市場的關鍵。智能儀表在煤化工企業的應用功能還有很大的開發潛力，與互聯網的結合必然成為煤化工智能儀表發展的趨勢和方向。