化工自动化仪表及控制系统智能化分析.pdf

63 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT随着智能化技术的高速发展，在化工企业也呈现智慧化发展的趋势。在化工企业生产经营中融合大数据、云计算等多种智能化技术手段，利用自动化仪表设备进行综合控制，可以有效提高生产作业安全性。自动化生产以及智能化管理就是在化工生产期间，通过现代化设备进行自动化生产，在智能控制系统的调控之下实现综合性管理，切实保障了生产质效。1 化工自动化仪表以及控制系统智能化在化工生产中涉及温度、压力以及流量等不同的变量参数，这些参数会在不同程度上影响化工生产的安全性。为了提高化工生产的稳定性、安全性，在化工生产中要了解不同变量的实时变化，分析异常波动，及时规避处理，才可以切实降低安全隐患问题。通过自动化仪表进行数据的自动化监控，实现对生产流程的生命周期动态分析，则可以了解存在的故障隐患，结合具体的生产工况进行优化处理，则可以降低人为操作的失误问题，切实提高生产作业的安全性、稳定性。控制化工自动化仪表及控制系统智能化分析李明珠（瓮福（集团）有限责任公司，贵州贵阳550002）摘要：在化工行业的生产中会应用大量的仪表设备，通过智能化系统进行处理，可以对各个仪表进行有效串联检测。通过智能技术手段进行数据的收集、整理以及分析，了解异常问题，进行故障定位处理，实现动态分析，有利于降低风险隐患，提高生产安全性。基于此，文章主要分析化工自动化仪表以及控制系统智能化发展，了解主要的功能以及具体应用措施，对于化工企业的智慧化建设以及安全生产来说具有重要的价值。关键词：化工企业；自动化仪表；控制系统智能化；智慧建设中图分类号：TQ056文献标志码：A文章编号：1672-4739（2024）02-0063-03Intelligent Analysis of Chemical Automation Instruments and Control SystemsLI Mingzhu（Wengfu(Group)Co.,Ltd.,Guiyang 550002,China）Abstract：In the production of the chemical industry,a large number of instruments and equipment will be applied to achieve comprehensive control and management of the system.Through intelligent technology means,data collection,organization,and analysis can be carried out to understand abnormal problems,perform fault location processing,and achieve dynamic analysis,which is conducive to reducing risks and improving production safety.Based on this,the article mainly analyzes the intelligent development of chemical automation instruments and control systems,understands the main functions and specific application measures,which is of great value for the intelligent construction and safety production of chemical enterprises.Keywords：chemical enterprises；automation instruments；intelligent control system；smart construction系统的主要功能就是进行生产过程变量的调控处理，保障生产流程可以基于系统设计的规范进行标准化的运行。控制系统可以基于控制方式的差异性进行综合控制，实现分类管理。在现代智能技术手段的支持之下，在控制系统中融合了大数据、云计算以及网络等多种技术手段，实现了系统的自动化控制，在数据信息的支持之下进行综合分析，基于系统设计进行智能化控制，基于控制程序实现对整个生产过程的调控以及处理。通过控制系统进行综合控制可以有效提高资源的利用效率，控制成本，提高生产质效，是化工生产的重要措施之一1。实现化工自动化仪表以及控制系统的智能化发展，将二者充分融合，对于化工生产来说具有重要的价值，可以切实降低人为操作导致的失误问题，实现故障自动分析以及处理，便于维护操作，对于化工企业的智慧化建设具有重要的提升作用。2 化工自动化仪表及控制系统智能化功能分析化工自动化仪表及控制系统智能化具有数据存储、智能控制以及运维管理等不同的功能，可以实现化工生产的智能化控制。2.1 数据存储功能在化工自动化仪表中应用智能化技术手段，可以实现收稿日期：2024-01-24作者简介：李明珠（1980.06.10-），女，汉族，贵州贵阳人，大专，职称：助理工程师，研究方向：工业仪表及自动化。视点聚焦 64 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT仪表的自动化以及智能化控制。仪表是重要的化工设备，融合智能技术手段可以实现自动化的管理，可以应对断电等故障问题，实现自动化处理。在化工生产中出现仪表短路、断电等问题，可以通过自动化系统进行智能控制，避免数据信息丢失等问题的出现。通过自动系统进行自动化处理，避免系统恢复初始状态，保障信息数据的安全性，有利于提高系统运行的安全性、稳定性。2.1.1 记忆功能通过网络技术进行数据以及参数的记录存储可以实现综合分析。基于自动化仪表系统进行数据的处理，在出现短路、断电等故障隐患中则可以避免系统关闭而出现的数据丢失等问题，通过信息处理模块则可以进行数据记忆，充分保障信息数据的完整、真实性，有利于保障生产系统的稳定性2。2.1.2 智能参数控制在自动化仪表以及智能系统中，通过智能技术手段进行数据资源的综合管理，可以有效保障信息数据安全性，避免系统运行中出现故障隐患问题，充分保障生产安全稳定性。仪表参数的精准性、反映信息的实时性都是影响系统运行的重要因素，基于数据资源进行分析处理，通过系统进行智能化控制，可以提高化工生产综合效率。自动化仪表利用智能系统进行参数测控处理，有效降低人为等因素产生的故障隐患问题，提高参数信息精准性。通过传感器等设备进行处理，提高了系统的抗干扰性能，保障信息数据精准全面。利用传输系统进行综合处理，实现信息数据的高效传输，有利于系统稳定运行。2.2 智能化系统控制在化工生产系统中通过智能系统进行控制管理，可以实现对生产中各个公开的参数分析处理，充分保障信息生产的安全性。化工生产操作是关系到生产的重要因素之一，在化工生产中通过信息技术手段进行处理，实现数据的预测以及控制，可以实现整体的控制。化工生产在控制中通过智能化系统进行单元的综合控制，基于不同工况进行综合调整，则可以实现系统维护以及管理，有利于系统优化。2.2.1 可编程逻辑控制在自动化仪表系统中通过智能化设计，可以实现逻辑的编程控制，基于可编程逻辑控制器进行指令的发送，实现生产过程的综合控制，有效降低环境等问题产生的干扰以及影响，充分提高了系统运行的稳定性。而在智能化发展态势之下电路系统呈现智能化、复杂性的特征，通过可编程逻辑则可以有效地简化控制系统的结构，实现综合性的控制，增强了系统的使用性能。2.2.2 故障预警以及分析化工设备故障主要就是基于仪表数值信息进行综合性的判断，了解其存在的问题，及时处理。而在传统模式中主要就是通过人工的方式进行故障的判断以及处理，但是会受到人工以及环境等多种因数的影响，容易出现误判等问题。通过自动化、智能化系统进行故障系统的预警以及处理，基于系统参数设置分析数据异常波动，如果数值出现异常变化系统则会自动预警，充分保障了生产的安全性3。自动化仪表在生产中可以通过微处理器、软件等设备进行数据的智能分析以及处理，有效解决生产检测等问题隐患，降低硬件系统在生产中产生的压力。同时计算机系统可以通过云计算等方式进行数据存储，有利于远程化控制，实现生产的自动化管理。在处理中通过在生产线中设置自动仪表系统、软件系统，在利用大数据等技术进行数据分析处理，在计算机技术支持之下实现数据的挖掘以及处理，通过微处理器实现数据处理，降低误差，利用传感器等设备，通过温差补偿等基础功能，则可以提高智能化水平，实现自动控制。2.3 网络化功能自动仪表系统具有网络特征，通过传感器以及系统可以进行综合管理，充分发挥仪表的价值，利用网络功能可以实现多网操作的系统管理，对参数以及系统进行整体监控，根据数据信息进行针对化分析。仪表与单片机等设备进行融合，则可以提高检测效率，解决传统仪表处理的问题，切实提高计算精准性。2.3.1 现场总线控制通过总线系统进行综合控制，实现系统的升级优化，可以实现智能化控制。基于系统进行处理，将仪表作为网络节点，利用网络进行节点的串联处理，则可以实现信息数据的综合分析。通过数据处理了解仪表的具体应用状况，综合数据变化以及波动了解其存在的故障问题，对其进行综合诊断。在智能系统中进行自动化仪表的控制以及处理，可以提高系统效率，节省安装处理等环节可以在现有的系统中直接地应用，操作简单便捷。在化工生产中利用 PLC 系统进行处理可以充分凸显仪表的价值与功能。通过总线进行综合控制，在嵌入软件的支持之下进行自动化的校准，则可以提高应用效率，实现智能化的综合控制。2.3.2 以太网控制系统化工企业以太网可以实现对系统的综合控制，在生产系统中应用可以实现对各种设备的智能和监控。在工业网络中合理应用信息技术手段，要基于实际状况，在智能仪表以及网络系统的共同支持之下，实现网络信息数据处理，基于高精度的仪器设备进行综合能力，则可以切实提高生产质效。2.3.3 集散控制系统集散控制系统在网络技术、智能设备的支持之下实现了综合控制，工作人员利用协议的方式可以进行不同设备的有效连接，通过网络技术进行信息数据以及参数的精确控制。通过信息技术进行处理，实现数据以及参数的有效调整以及控制，实现智能化的处理，具有仪表调节、控制以及检测等不同的功能。2.4 智能仪表维护仪表设备的维护以及检修要基于标准进行规范化处理。在维护检修中要综合智能特征进行处理，通过科学的方式进行维护可以有效地提高系统的综合效率，延长仪表设备的使用寿命。在维护处理中要综合应用的环境、运行 65 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT工况以及性能等多种因素，系统分析。重点分析仪表的内部环境，充分保障参数精准度。分析不同运行环境中仪表设备的效率以及状态，通过周期性的方式进行处理。在智能系统的监控之下了解异常数据波动，故障隐患等问题，基于系统故障制定完善的优化措施，便于系统维护处理。通过自动仪表在化工生产中可以实现系统的控制以及执行命令等相关操作，维护人员要做好流量、温度以及湿度等基础数据的测控，及时调整处理，保障仪表设备的综合性。仪表设备在运行中如果出现故障隐患等问题，则会影响生产线的正常运行。对此，可以通过智能化系统进行处理，实现故障的自动检测以及分析，了解化工生产的具体状况。最后则要进行基础零部件的检测，对于存在的电路松动等问题，则要及时处理，保障系统安全运行。3 化工自动化仪表及控制系统智能化架构设计为了提高化工生产综合质效，通过智能化控制系统联合自动化仪表进行综合控制，基于 PLC 模糊算法等多种技术手段进行系统的建设，可以实现自动化、智能化的控制，实现故障预警以及综合处理，有效提高了系统运行的质效。3.1 智能系统架构设计基于自动化仪表智能控制的建设需求，基于以太网架构进行系统的设计，其主要结构如图 1 所示。图1 化工自动化仪表及控制系统智能化架构图通过冗余通信模块则可以有效提高信息数据传输质量，避免信息故障等导致的信息传输堵塞等问题的出现，通过控制模块实现对自动仪表系统、数据采集、驱动软件等系统的处理，利用集成控制软件进行各个节点的连接，实现信息数据存储以及综合管理，便于决策制定。3.2 过程控制模块主要实现仪表设备的智能化控制，基于模糊控制理论进行自动仪表的设计，根据自动化仪表的运行参数，确定具体的数值参数，通过模糊化处理方式进行数值处理，赋值函数信息，设定规则，在基于 MATLAB 模糊控制工具建模处理4。为了提高保护功能，在设计中要判断对称分量法，基于软件平台进行处理，达到设计功能，实现故障判断以及分析。3.3 数据采集模块通过采集自动仪表的信息数据，利用智能系统进行自动化检测，基于具体工况进行指令的发布以及调整。根据工况实际状况，在设计中通过采集模块进行数据处理，利用电压互感器以及放电路采集电压等系统进行处理，基于控制保护器采集仪表的信息数据，通过对称分量法进行仪表的信息数据分析处理。3.4 通信模块在模块设计中综合具体需求，利用 RS485 通信电路实现模块化设计，进行仪表以及各个模块的通信设计，保障信息传输的速率。3.5 数据库模块基于化工自动化仪表设备、智能控制系统的运行特征，通过数据采集系统进行数据分析，进行后期运维管理。设计数据库，综合数据安全稳定等多种需求，构建信息数据表。为提高信息数据的安全性，通过云端加密方式进行数据安全处理5。3.6 控制软件为了保障仪表的通信稳定性，通过驱动化自动仪表系统进行运行状态的优化，实现智能化的控制，对系统进行编程设计，构建交互环境，建立查询、解析以及读写等不同的命令，基于命令要求进行仪表之间的信息数据传递以及交换处理，对数据进行解析返回，构建动态链接库，获得指令信息通过控制指令运行数据信息。4 结束语化工行业是我国工业的重要构成内容，直接关系到我国社会经济的发展。但是化工企业受到生产环境以及生产产品等因素的影响，温度、压力以及腐蚀性材质都会严重影响化工生产的安全性，通过自动化、智能化的仪表以及控制系统进行综合管理，实现数据智能化存储、可编程逻辑控制、故障预警的综合控制，可以有效提高化工生产的安全性，降低不良影响。自动化仪表是化工生产的主要设备，在化工企业中要综合实际状况充分地融合仪表以及控制系统，构建一个智能化、自动化的控制结构，这样才可以切实保障生产的安全性，推动化工企业的智慧化建设。参考文献：1 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