化工过程控制（精选12篇）
化工过程控制 篇1
自动控制技术在工业、农业、国防和科学技术现代化中起着十分重要的作用,自动控制水平的高低也是衡量一个国家科学技术先进与否的重要标志之一。随着国民经济和国防建设的发展,自动控制技术的应用日益广泛,其重要作用也越来越显著。
1 化工生产控制
化工生产过程都必须在工艺所规定的工艺变量(温度、压力、流量、液位、浓度等)条件下进行操作,才能保证生产安全、高效地进行。但是,在生产过程中,由于某些因素的影响往往使得各种表征生产过程进行状况的变量偏离工艺指标。若要达到稳定操作,必须对那些工艺变量进行控制。从而出现了化工过程控制。
2 化工过程控制的特点
过程工业是随时间的延续,连绵不断的发生连续变化的。这样的生产过程中,物料通常是以流体形态(气态、液态、多相混合流体)在密闭的管路和容器中,进行物质的、能量的传递与交换。这样的工业过程具有下面一些特点:
(1)控制对象复杂、控制要求多样;(2)生产环节之间关联性很强;(3)控制方案具有多样性,如:单回路、串级、前馈-反馈、比值、均匀、分程、选择性等;(4)控制过程属慢过程、多半属参量控制;(5)定值控制是主要控制形式;(6)大多使用标准化的检测、控制仪表及装置。
3 控制系统的构成
简单控制系统是指由一个测量原件和变送器、一个调节器、一个调节阀和一个被控对象构成的闭环控制系统。
4 控制系统的分类
常用的分类方法有两种:按设定值的形式、按系统的结构。
4.1 按设定值的形式分类
(1)定值控制系统—设定值恒定不变(2)随动控制系统—设定值不固定,随时可能变化
(3)程序控制系统—设定值按预定的时间程序变化
4.2 按系统的结构特点分类
(1)反馈控制系统(闭环控制)
(2)前馈控制系统
控制系统没有被控变量负反馈,不将被控变量引入到控制器中。
(3)复合控制系统
是由两个及两个以上简单控制系统组合起来的控制一个或同时控制多个参数的控制系统,又叫复杂控制系统。
5 常见的几种复合控制系统介绍
常见的复合控制系统主要有串级控制系统、均匀控制系统、比值控制系统、选择性控制系统及分程控制系统。
5.1 串级控制系统
就是由两个调节器串联在一起,控制一个执行阀,实现定值控制的控制系统。
处于系统方框图里面的是副回路,外面的是主回路,其特点为:
(1)由于副回路的引入及其快速作用,使其对进入副回路的干扰具有很强的抗干扰能力,调节及时。
(2)改善了对象特性,等效对象时间常数缩小,提高了工作频率,从而使操作周期缩短,提高了控制质量。
(3)由于副回路的存在,使整个系统具有一定的自适应能力,适应负荷或操作条件的变化。
5.2 均匀控制系统
是指两个工艺参数在规定范围内能缓慢地、均匀的变化,使前后设备在物料供求上相互兼顾、均匀协调的系统。其特点为:
(1)表征前后供求关系的两个参数是矛盾的;(2)两个参数应该是缓慢变化的;(3)两个参数只能在允许的范围内波动。
均匀控制系统是就控制方案所起的作用即控制目的而言的,从方案的结构来看,它有时像一个单回路的定值控制系统,有时又像两个控制变量组成的串级控制系统。
5.3 比值控制系统
实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统。按结构分类比值控制系统又分为开环和闭环比值控制系统;按实施方案分类又分为相乘和相除方案;按比值分类又分为定比值和变比值控制方案。
5.4 选择性控制系统
生产工况超出一定范围时,自动切换到一种新控制系统中,取代原控制系统对生产过程进行控制,当工况恢复时,又自动切换回原自动控制系统中。选择性控制系统分类:
5.4.1 开关型选择性控制系统
这种控制系统一般有两个可供选择的变量,一个变量是工艺操作的主要技术指标,另一个是工艺操作的上限值,只要不超出该值,就能保证生产的正常运行。
5.4.2 连续型选择性控制系统
选择器位于两个控制器与一个执行器之间,这是最常用的选择性控制系统。连续型选择性控制系统是连续控制系统切换到另一个连续控制系统。
选择器位于控制器之前,此系统的特点是多个变送器共用一个控制器,选择器位于控制器之前,对变送器的输出信号进行选择,其主要用途有两个,一是选出几个检测变送信号的最高或最低信号用于控制,其二是为了防止因为仪表故障造成事故。
5.4.3 混合型选择性控制系统
既包含有开关型选择的内容,又包含有连续型选择的内容。
5.5 分程控制系统
将一个控制器的输出分成若干段,由各个信号段去控制相应的控制阀,从而实现了一个控制器对多个控制阀的控制。
(1)可以提高阀的可调比,适应负荷的大范围变化,改善控制品质。
(2)可以满足生产中不同阶段的需要,根据分程条件,不同阶段利用不同的方案进行控制。
6 结语
在科技快速发展的今天,化工过程控制在现代化工行业的中的作用越来越凸显出来,是实现现代化工生产自动化的关键所在。随着我们国家化工自动化水平的提高,自控种类也日趋多样化。所以,我们需要了解以及掌握常见的化工过程控制技术,以便于在化工成产中有针对性的选择控制方案,及解决因为控制方案不合理而导致的生产问题。
摘要：随着科技的发展,化工过程控制技术在现代化化工成产中的作用越来越重要,本文就化工过程控制几种常见类型及其控制方案做了介绍。
关键词：闭环,开环,主回路,副回路
参考文献
[1]左为恒,周林.自动控制理论基础.北京:机械工业出版社,2007.
[2]李守忠,陈云明.化工电气和化工仪表.北京:化学工业出版社,2007.
化工过程控制 篇2
化工仪表及过程控制实验教学系统的研制与应用
文章介绍了自制的化工仪表及过程控制实验教学系统的组成、特点及应用.该实验系统由作为广义被控对象的.现场装置和实现控制的过程控制装置两部分组成.
作 者：刘颖 Liu Ying 作者单位：西北师范大学,化学化工学院,甘肃,兰州,730070刊 名：高等理科教育英文刊名：HIGHER EDUCATION OF SCIENCES年，卷(期)：2009“”(5)分类号：G642.423关键词：化工仪表 实验系统 现场装置 控制装置
化工过程控制 篇3
关键词：化工；焊接；制造；质量
前言
化工设备的质量问题事关重大，化工设备一旦在使用中出现质量问题，那么受到损害的将不仅仅是制造这一设备的企业，还有使用这一设备的工程人员的生命安全。而化工设备的制造，焊接是一道必不可少的工序，所以，对焊接质量的严格把关是保证化工设备质量最直接有效的方式。
1.化工设备制造中焊接质量控制的重要性
由于化工设备的性质以及应用的范围十分特殊，如果其质量发生问题，那么将会对人和环境造成永久性的伤害[1]。利用焊接的方式制造化工设备是最普遍的方式，如果焊接技术不到位，或者操作不规范，致使化工设备出现质量问题，就会直接影响到化工设备的使用，甚至造成事故，后果将不堪设想。因此，一定要对焊接技术深入的研究，从方方面面进行严格把关。
2.化工设备制造中焊接控制措施
2.1加强对焊接质量的重视
要想提高焊接质量，最重要的是要有一个端正的态度。无论是基层技术人员、中层管理干部、还是企业领导，都要从思想上加强对焊接质量的重视，提高思想觉悟，拥有强烈的责任意识。另外还要从体制上树立起一道严格的屏障，建立终身追责机制，加强对技术人员的监督。这样内为兼修、双管齐下，一定会达到理想的效果。
2.2做好在焊接前的准备工作
2.2.1对材料严格把关
在焊接材料的选择上一定要高标准严要求，从源头上把好质量关。要想使得焊接的质量过关，在焊接过程中使用的材料首先要过关。好的材料是焊接质量的保证，焊接质量得到保证，利用焊接技术制造的化工设备就能避免存在安全隐患。所以，一定要对焊接过程中需要使用到的各种材料的特性有一个充分全面的了解，只有这样，在对于材料的选择上才能做到胸有成竹。好的焊接材料，即使利用最普通的方式进行焊接，也会达到很高的焊接标准，使质量得到很好的保证[2]。但有些材料，即使利用最精湛的焊接技术也无法使焊接质量得到保证，这样的材料坚决不能使用。因为一旦使用，就会让化工设备存在巨大的安全隐患，可能会导致巨大安全事故的发生[3]。对于那些只有在使用过程中才能确定其质量的焊接材料，要保持谨慎的态度，无论工程大小都要及时的跟进检查，出现状况，马上停止施工。对于未曾使用过的新型材料，一定要在投入使用前进行反复检测和试验，质量合格后，再投入使用。在材料问题上，坚决杜绝偷工减料，对材料的采购人员要严格地选择，实行终身追责机制。
2.2.2改善设备的设计
对于设备的合理改善也是提高焊接质量的有效方式之一。根据焊接工艺的常规方式，在焊接之前改变化工设备的设计，可以避免出现由于不可抗因素而导致的焊接缺陷。比如，适当的对化工设备的设计结构进行更改，可以使焊接更加方便，同时也能保证焊接的效果和质量。另外，可以在这一过程中积累经验，研究出更利于焊接的化工设备的结构。有些时候，在理论上需要进行焊接处理，但在实际操作过程中，由于技术或其他因素的限制，无法完成这一操作。这样一来，如果可以在焊接之前就考虑到这些因素，然后对设备本身的设计或焊接方案，进行适当的、合理的微小调整，就可以让焊接顺利进行，同时也不会质量产生影响。
2.2.3做好焊接中的质量控制
在制造化工设备的过程中，要对相关的实际操作人员严格要求，并从严监督。在实际操作过程中，严格按照相关标准以及操作流程进行，认真完成任务安排。首先要严格按照规定的操作顺序进行焊接，其次，要运用正确的运条方法，不仅如此还要把握好层间温度，最后，现场指挥焊接时的后热和保温。要让现场的实际操作人员明确技术操作要领，对相关的技术资料也要有一个扎实的掌握，全程监督技术人员的操作，并随时对质量进行检验。一旦技术操作错误马上纠正，并且若是质量出现问题必须立即整改，只有全方位地进行严格把关，生产的设备质量才能得到全面的保证[4]。
2.3化工设备制造中的质量控制
保证化工设备的生产质量，最关键的一步就是控制设备制造过程中的质量。想要做到这一点，使焊接不出现焊接遗漏，那么就要从方方面面精心管理，比如技术人员的专业素质、材料的合理利用、相关设备的配套装备等等，对可能出现的设备问题、技术问题以及意外情况，作出事先的预判，并进行及时有效的预防[5]。在预制工艺管道、安装压力容器、供给大型储蓄罐、焊接钢架结构、搭建支吊架等的过程中严格地进行监督和管理。对可以提高焊接质量的因素仔细甄别，有选择地加以充分利用，使生产出的设备性能更加优良，使用寿命更长，无需进行返厂和整修，从而使得生产效率更高，质量更好。
3.结语
化工设备的性能是否优良、使用寿命的长短直接影响着化工企业的工程质量，如果设备存在安全隐患，那么受到威胁的将不只是企业的名誉和经济利益，还会直接威胁到相关人员的生命安全。保证设备制造过程中的焊接质量，是提高设备质量最直接、最有效的方式，因此，严格把握设备生产过程中的焊接质量，可以有效地消除设备使用过程中的安全隐患，这样既可以保证相关人员的生命安全，又不会影响到企业的经济利益。
参考文献：
[1]王科，赵清万，王常青，夏一亮，尤景辉.提高列管式换热器制造质量关键制造工序的管理和检测[J].广西质量监督导报，2012（03）：25.
[2]王传标，张学文，王安军，王清栋.西气东输二线管道工程气液聚接器焊接制造难点以及解决方案[J].河北建筑工程学院学报，2013（11）：22.
[3]吴忠仁.影响压力管道安装焊接质量的原因及其控制措施探究[J].广东科技，2014（07）：22.
[4]岳希明，王培平，徐敏强，李伟然.过程装备制造工艺的教学研究与探讨[J].化工高等教育，2011（08）：31.
化工过程控制 篇4
关键词：现代化工仪表,化工自动化,过程控制
0引言
近年来,随着国内电气技术的快速发展,工业生产也与时俱进积极将各种自动化技术应用到各个生产环节中。正是因为现代化工仪表及其自动化的广泛应用,才带动了工业生产效率的大幅提升。因此,在实际生产过程中,我们必须重视对现代化仪表及其化工自动化的过程控制,只有这样才能真正提高工业的自动化生产效率。
1现代化工仪表及化工自动化过程控制措施
由于化工生产多在封闭容器中完成,很难进行人工操作,再加上化工生产通常都具有较高的危险性,因此,为了实现化工生产的高效、安全进行,就对其各种工艺进行合理、科学控制。而现代化工仪表及其自动化的出现,为实现高效而安全的生产活动创造了可能。在实际生产活动中,现代化工仪表及化工自动化的过程控制情况如何,直接决定了生产活动安全性与效率的高低。笔者将现代化工仪表及化工自动化的过程控制技术详细分析如下。
1.1集散控制技术
新型的集散控制系统结构主要涵盖:企业管理层、单元控制、车间厂房、现场仪表。现代化工仪表在实际工作中,集散控制系统发挥着信息通道的作用,其具有实时性、全面性、系统性、准确性等优点。另一方面,集散控制系统还具有很强的人性化特点,借助自身的曲线打印、历史描绘、报警、提供人工参数等功能,使得手动与自动切换更为便捷。比如,某化工企业在引进集散控制系统时,借助整改甲醛、甲羧酸等仪表配置,积极而充分地发挥了集散控制系统的作用,最终高效完成了企业过程控制与管理工作。我们从统计到的实践反馈资料可以看到:新时期,化工企业在生产环节中引进集散控制系统所需要的资金在整个生产设备中占比为10%到16%。在生产中用到的甲醛具有很高的危险性,对二元混合器、氧化反应器等高危设备,必须在为其安装报警装置、安全连锁装置之后才能进行施工活动。
1.2可编程逻辑控制器
可编程逻辑控制器可通过用户存储、逻辑瞬即、计时运算、内部计数以及D/A、A/D恰当地进行数字输出与模拟输出,实现对生产过程的灵活、严格控制。与传统的单片机及继电器相比,可编程逻辑控制器具有体积较小、可靠性高、抗干扰性能强、维护便捷、通用性好等优点。其实,可编程逻辑控制器属于高度浓缩的小型计算机,其能对化工装置进行精准控制,保证工业生产各个环节顺利进行,其与继电器不同,在调整工艺时,也不必重新布线,只需借助对用户程序的更改,就可实现提高工作效率的目的,比较适合在大型工业企业中应用。当前,可编程逻辑控制器已经发展成熟,几乎所有厂家配套的都有软件包,涵盖通信、组态、故障诊断、编程、调试、运动等功能。常用的可编程逻辑控制器网络拓扑涵盖信息层、设备及过程管理。假如设备与现场总线管理结合在一起的话,工业生产过程中的变频器、仪表检测、MCC等外部装置都能与可编程逻辑控制器连接在一起。在实际控制中,可对整个车间甚至整个企业的装置进行控制;在信息管理过程中,可编程逻辑控制器发展到了以太网,从而实现了优化与统一信息控制的目标。在规模较大的化工企业中,可编程逻辑控制器普遍应用在生产活动的各个环节中,主要有压缩机、自带系统等,在实际工作中都能与集散控制技术较好地整合在一起使用,大大提高了化工企业的自动化生产水平及生产能力。
2现代化工仪表及化工自动化过程控制的发展
在以往的化工生产活动中,受间歇性及小批量生产的影响,企业为了降低生产成本,一般都会选用模拟仪表及智能仪表对生产过程进行控制,由于这些仪表的自动化水平不高,因此操作起来比较麻烦。当前,现代化工仪表的精细化与自动化程度大幅提升,基于工业控制、组态、总线的模板已经在微型计算机中得以广泛应用,从顺序及程序控制到当前的优化控制、批量生产,现代化工仪表已经有了翻天覆地的变化。针对很多间歇过程缺乏固定工作点的情况,这就要求精细化生产过程必须具有优良的动态性能。由于线性工作点稳定性较差,一般的PID调节仪表的时间与工况范围都十分有限,因此不易保障一致性的精细化生产。
如选用两位控制,蒸汽就会完全开放,然后冷却水也会全开,反应器的冷却全负荷时间是TD1,把控制环节的预定制设计为PL,时间设置成TD2;把温度设置为PID控制模式,并让反应器对其实施恒定控制。
3结语
总之,自动化控制是一个功能齐全、集成性高、灵活性强、精准度高的系统,其在工业生产中发挥着优化产品质量、改善生产环境等重要积极作用。因此,在化工的实际生产过程中,企业应积极引进各种先进的自动化仪表,有效提高过程控制成效、提升工作层次,为化工企业的安全、高效生产创造条件。
参考文献
[1]张洪翠.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理,2015(1):199.
[2]丁秋琴,姜盈盈.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理,2014(23):179.
化工过程控制 篇5
“化工过程与污染控制”虚拟仿真实验教学中心
建设规划方案
一、实验教学中心建设的基本情况
1.1 现有基础
衢州学院“化工过程与污染控制”虚拟仿真实验教学中心，依托衢州学院化学与材料工程学院应用化学浙江省重点学科、浙江衢州氟硅新材料技术创新服务平台、浙江氟硅技术研究院、应用化工技术省级特色专业、化学工程与工艺校级特色专业等学科专业平台和衢州市氟硅新材料重点实验室、衢州市生态保护与污染控制重点实验室等基础、创新不同层次的实验室，实现了虚实结合、多层次、多形式的实验教学平台。
近年来，中心立足学院自身教学与科研优势，积极创新实验教学，在充分考虑化学工程与工艺、材料加工和环境工程等专业试验的高危性、复杂性和有毒有害性等基础上，中心按照“科学规划、资源共享、重点突出、效果为先、持续发展、低消耗、零排放、易管理”的建设思路，根据“虚实结合、相互补充、以虚验实、高度仿真”的原则，积极探索了虚拟仿真试验教学平台的建设，历经多年的努力，形成了独具特色的“化工生产与污染治理”虚拟仿真实验教学体系。目前，已经建成学生技能训练场所、教师教学和科研平台、人才培养基地，实现了“教学、研究、交流”的功能，基本解决了实物装置占地面积大、维护费用高、三废产品出路等问题，也有效地解决了学生实习动手难的问题，既满足专业工程实训要求，又能实现校企交流，服务企业，同时也为卓越工程师的培养创造了条件。
化工过程与污染控制虚拟仿真实验中心现有专任教师总数28人，其中教授5人，教授级高工1人，副教授7人，高级工程师2人，高级实验师2人，副高以上职称教师比例达60.7%；具有硕士及以上学位的教师25人，具有博士学位教师14人，在读博士1人，有9位教师具有化工企业3年以上工作经历，2位教师具有3年海外博士后或访学经历。其中浙江省“千人计划”1人、浙江省级“151新世纪人才”3人，浙江省高校重点学科负责人1人，浙江省级专业带头人2人，衢州市首届高校名师1人，衢州市拔尖人才1人，衢州市115第一、二层次人才8人。中心现有实验室总面积4525平方米，是我院开展教育教学、科学研究、社会服务、文化传承的重要平台之一。近三年来中心又利用学校拨款、共建项目及自筹资金共计600余万元，购置了大量实验装置，主要用于更新陈旧仪器设备、补充仪器设备台套数，现有仪器设备1268件，固定资产总值1865万元，仪器设备的完好率达到99%以上，各实验室仪器种类齐全、配置合理，能够充分满足化工相关专业学生实验要求。
通过外购、校企合作联合开发及科研成果转化等方法拥有了化工DCS实训基地、生产二甲基硅油的中试级综合实训基地的高仿真工厂、合成氨仿真、“三废”处理单元技术与工艺的多套实物仿真模拟以及化工原理典型操作单元等共计12个可用于本科教学与培养的虚拟仿真教学软件。服务于化工工程与工艺、材料科学与工程、环境工程、高分子材料与工程、应用化工技术等5个专业，每年参与实验的学生人时数达到92480。
1.2 建设规划 1.2.1 中心建设的思路
主动适应社会发展趋势及技术特点对人才培养的新要求，按照“科学规划、资源共享、重点突出、效果为先、持续发展”的建设思路，充分发挥学科平台优势，以重点学科建设为支撑，积极利用企业的开发和支持服务能力，以共享优质实验教学资源为策略，以建设信息化实验教学资源为重点，搭建系统、完善的化工生产与污染治理虚拟仿真教学平台，虚实结合，分批建设，培养具有理论、实践和创新完美融合的应用型人才。虚实结合：化工单元装置、“三废”处理装置“，校内建设以“实”为主，以“虚”为辅；全流程生产装置建设，装置为“实”，操作为“虚”。
1.2.2 中心建设的总体目标
在原有化工原理实验、化工DCS实训基础上，融合化学工程、材料科学与工程和环境工程相关实验和设备，开发下列虚拟实验室，包括：化工原理及化工单元操作仿真实验室、化工管路装拆仿真实验室、虚拟工厂、大型仪器工作原理展示与使用仿真实验室、城市污水处理仿真实验室、电厂废气脱硫脱硝处理仿真实验室、典型工业废水处理仿真工厂。建成化学、材料与环境工程技术人才工程实践能力教育平台；在此基础上，建立一套完善、先进的开放性运行管理体制与网络运行管理平台，实现更广泛的3D虚拟仿真工厂网络在线贡献，服务于省内相关高校专业实习及企业员工培训。力争3-5年建设成为特色鲜明、功能齐全、运行高效的服务化学工程、材料工程与环境工程等各专业的省内一流虚拟仿真实验教学中心。
1.2.3 功能定位
虚拟仿真实验教学中心功能定位：
（1）面向创新性应用型人才培养的现代化实践教学基地（2）教师教学改革与探索基地（3）虚拟仿真实验教学示范基地（4）向社会提供实践训练服务基地
二、支持“十二五”实验教学示范中心重点建设的具体规划
2.1 政策措施
学校非常重视实验教学，一直把实验教学作为教学改革的重点工作来抓，学校积极推进实验教学工作，政策到位、投入大、效果好，表现在：
(1)为全面贯彻落实教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》文件精神，在实践教学方面制定一系列政策措施，以便进一步提高教学质量并实现向教学应用型学校跨越发展。
(2)加强了实验教学的组织领导，实行主任负责制，由中心主任全面负责中心的各项工作，按照统一管理、资源共享、高效利用的原则，对资源优化组合，提高设备利用率。
(3)注重教学政策激励，学校制订“高级专业技术职务破格申报规定”、“教师国内进修和攻读学位管理办法”、“教师出国培训进修管理暂行办法”、“中青年学术骨干培养计划实施办法”、“学术带头人+创新团队培养计划实施办法”等措施激励教师能力提升、实验教学改革、实验教材建设、实验教学成果培育，引导形成一支由学术带头人和高水平教授领衔，结构合理，核心骨干相对稳定，热爱教育，理念先进，教学科研能力强，勇于创新的新型实验教学队伍。
(4)实现实验教学共享平台服务，通过信息平台将中心资源通过网络公开供社会企业或个人学习，同时接受教学反馈意见。此外，中心还承担对社会企业或个人的实验培训及测试服务，实现高校优质实验教学资源社会共享、服务社会，达到协同育人的目的。
2.2 管理制度
2.2.1．组织保障
化工过程与污染控制虚拟仿真教学中心是学校的公共实验教学平台之一，学校教务处、设备管理处、科研处以及人事处等相关部门对教学安排、实验教学仪器设备、实验设施、实验教学用房、虚拟仿真教学资源的研发及中心在编人员等方面实行集中管理和调配，确保中心运行效率。衢州学院化学与材料工程学院负责中心的运行与管理，现代教育技术中心负责信息网络的技术支持与维护。
图1 中心运行结构图
2.2.2 制度保障、管理规范
中心实行统一的管理模式。包括统一规划各专业的实训内容，统一购置、使用和管理教学仪器，统一核算实训教学的经费收支，统一管理实训用房，合理使用实验室。
中心实行主任负责制，设主任1人，副主任3人，中心主任作为第一负责人主持中心的全面工作，副主任分工负责，对实验中心的各项工作进行安排、协调和督促检查。成立包含校内外知名专家、相关学科的教师、合作企业的代表以及正副主任在内的虚拟仿真实验中心发展指导委员会。
图2 中心组织结构图 具体职能与管理模式：
（1）学校对中心的日常运行经费以专项经费的形式划拨到中心，专款专用。（2）中心实验室实行开放式管理，制定有相应的开放管理制度，所有实训资源统筹调配。
（3）实验室管理责任到人，职责明确。只要承担了某实验室的管理任务，就承担起该实验室的日常管理、实训准备、仪器设备维护、低值易耗品管理和卫生清洁等工作。
学校对实训教学建立了健全的质量监控保证体系，教学督导组经常随机深入实训教学现场了解情况，征求教师和学生的意见，对实训设备、经费投入、实训环境、教学内容、方法与手段、实训教学改革、建设与管理等进行评价和信息反馈。中心制定了一系列的实训教学考评办法，对每一个岗位都确定了岗位职责和考核目标，所有受聘人员都要签订岗位聘任合同，接受年度考核。
除了严格执行中心的各项规章制度外，中心还专门成立了实训教学工作小组评价和监控实训教学工作，通过对不同层次实训课程考核，实现对学生学习效果的评价。通过在线预习检查，现场教师抽查，考察学生的预习和对实训的了解程度；通过实训过程中的巡视指导、结果检查，考察学生分析和解决问题的能力；通过批改实训报告，考察学生对实训过程、实训方法的掌握程度；通过期末实训考试，考察学生在实训要求理解、实训方案设计等多方面的表现，评判学生的实践能力。
另外，中心还建立健全的质量监控保证体系，教师测评制度和学生评教系统。建立完善的教师测评制度。比如：主任听课制、期中检查、期末总结、学生测评、督学听课、意见反馈等。年终由考核小组对中心全体教师和实验室技术人员进行年度考核；设立学生评教系统，每学期末，学生无记名填写教学情况调查表，由相关人员统计后，记入老师教学档案，并将学生意见反馈给中心主任、课程责任人或者老师本人，以利改进。
2.3 经费投入
中心日常建设与运行经费由学校负责拨付，学校将积极努力从各种途径筹集建设资金，继续通过“中央财政支持地方高校发展专项资金”、实验室建设经费、专业建设经费、教学经费为中心正常运转、软件开发及更新、实验实习教学提供经费，并积极争取相关企业经费支持。此外，推动自主开发软件的商业化运行，为中心筹集更多的经费。具体如下：
(1)省教育厅、省财政投入支持实验教学示范中心建设经费：300万元。
(2)实验室建设经费：60万元。
(3)专业建设经费：20万元
艾斯本专注能源化工行业过程优化 篇6
据了解，过去25年中，诸如中石油、中石化等中国的知名能源化工企业都使用艾斯本的过程优化软件，增加了效率，并降低了成本。并且，针对中国市场，艾斯本已经拥有针对工程、制造和供应链领域的AspenONE V7软件的中文版本。
据Accenture的数据显示，2008年，中国化工行业销售额达到5460亿美元，占全球化工行业的14%。2013年，中国本土市场的化工行业销售额为1176万亿美元，占全球市场的19%，每年的增长幅度为17%。在这样的增长背后，中国将会继续建立大型工业园区、枢纽和区域网络来降低成本、提高效率。艾斯本将通过专业的服务，为能源和石油化工企业提供实践方案，优化运营流程，实现卓越运营。
化工过程控制 篇7
目前来看, 国内精细化工产品已基本上能够满足市场需求, 部分产品还应用于出口贸易市场, 比如甜叶菊、天然色素以及木糖醇等化工产品, 深受国际市场欢迎。然而, 国内精细化工行业也存在着一些问题, 受到先进发达国家化工工业的不断挑战。因此, 在当前的形势下, 加强对现代化工仪表及化工自动化过程控制问题研究, 具有非常重大的现实意义。
1现代化工仪表类型及其性能分析
1 . 1测量温度的仪表
化工生产过程中, 由于化学反应会使化学原料发生变化, 因此对环境温度控制要求非常高。一般而言, 化工厂生产过程中的温度多在-200 ~ +1 800 ℃ 范围之内, 采用接触法测量温度时, 最常用的是热电阻仪表、 热电偶仪表等。 在现代电子技术应用条件下, 将仪表获得的信号录入到DCS之中, 或者录入采集仪表之中。
1 . 2测量压力的仪表
化工生产中除了对温度要求比较高, 还对压力控制提出了非常高的要求, 压力是化学反应中必不可少的条件。 实践中, 只有压力达标以后, 才能确保化学反应效果。 化工生产过程中, 常用的压力处于负压到3 0 0 M P a之间。 因对压力测量能够根据多个基本原理, 所以压力仪表类型多样化。
1 . 3测量物位的仪表
化工生产中的化学反应, 除对温度、压力有所需之外, 还对原料有大量的需求, 其中最关键的是控制原料的量。 在生产实践中, 需对原料、成品或者半成品等实时测量和监控, 其中多数物料测量需利用浮力式测量方法。同时, 可根据具体的测量方式, 对物料仪表进行精细化管理, 比如直读、差压、 浮力、电接触、超声波以及电容和重锤等, 精度最高的当属雷达式、 矩阵涡流式及磁极伸缩式等类型的测量方法。
上述几种方式的精度, 可分别达到0 . 3 % 、 0 . 0 5 % 、± 1 m m , 而且会随着科技水平的不断提高, 快速在化工生产行业得以普及。
1 . 4测量流量的仪表
数据测量始终贯穿于化工生产全过程之中, 较之于温度、 压力以及液位和流量等参数, 其内容更加丰富。 由于精细化工的产品生产规模较小, 因此采用半连续生产工艺可以尽量保证产品的质量。同时由于产品的工艺参数会随着时间发生变化, 因此其过程控制具有动态、变化范围大、工作点不稳定等特点, 这就要求过程控制系统具有更大的适应性以及调节范围。流量测量过程中, 所秉承的基本方法主要有速度法以及容积法等, 采用这些方法对体积流量进行具体测量;同时, 还可采用直接法以及推导法等, 对质量流量进行测量。
2现代化工仪表功能及其自动化控制
化工生产过程中的自动化控制仪表, 最为鲜明的一个特点就是先进微电脑芯片以及技术的应用, 大大缩小了体积, 抗干扰性以及可靠性大幅度提高。
2 . 1可视编程功能
对于化工仪表而言, 可视编程是软件技术应用的结果, 先进的计算机技术应用使仪表可视编程功能更加强大。 在安装仪表过程中, 安装人员应当根据实际情况、 具体需求等, 预先编程程序, 以便于日常处理相关数据。 从应用和控制效果来看, 该功能无需利用太多的硬件设施, 只需要一些简单的逻辑电路进行辅助计算即可, 在一定程度上实现了独立控制效果。
2 . 2计算功能
从结构来看, 自动化仪表中配备了很多微型的计算机操作系统, 对相对比较复杂的一些数据进行独立计算, 自动化仪表的计算功能也非常强大。 实践中, 控制人员事先将数据处理资料布设于仪表系统之中, 然后利用自动化仪表进行检测, 实现自动计算。 该技术充分利用电子计算机对化工产品的构造、特征、规律进行分子设计, 并对绿色精细化工产品的关键因素进行放大, 实现化学工业生产无废水、无废渣、无废气。
2 . 3数据处理及绿色催化技术
在传统模式下, 化工仪表多采用组合方式, 即将逻辑、时序两种电路组合应用, 对时段的数据进行记忆;当运行到下一阶段时, 前一段的记忆信息就会自动消失。 由此可见, 现代自动化仪表, 具备了数据处理、 记忆功能, 尤其是其内部配置的微型计算机, 本身具有较强的保存功能, 这在很大程度上确保了数据存储、记忆质量和效率。 催化剂是化学物质发生反应的基本要素。绿色催化技术就是通过改变催化剂成分, 促进化学物质的高效合成, 防止有害毒物的产生, 并且能够做到干净无污染, 充分保护生态环境。
3仪表标准化建议
3 . 1加强创新
标准化属于一门科学, 作为经济活动的重要组成部分, 应当发挥标准化在经济发展过程中的技术支撑和基础作用, 而且还有保持积极态度、 加快改革标准化建设中的不适应部分, 着力处理制约标准化发展的重难点问题。比如, 经费不足问题解决, 建议争取政府和企业的投入与支持, 以此来实现行业仪表标准化建设;在解决标准制修订工作周期长问题时, 通过简化部分报批程序、利用先进的网络技术手段进行交流、 讨论以及传输和发布, 从而缩短标准制修订周期。
3 . 2加大行业标准化建设和宣传力度
企业装备管理部门及相关人员应当充分认识到, 仪表标准化在技术活动、 方便生活、 采购经济活动中具有重要的地位和作用, 只有贯彻执行好仪表的标准化才能保障装备质量的社会应用效率。 同时, 还要提高企业对标准化工作的认知度和参与行业标准化工作的意识和积极性, 营造环境, 使企业在激烈的市场竞争中, 逐步认识到努力争取行业标准制修订工作话语权重要性, 鼓励和吸收更多企业参与标准化工作, 这样就可以推进行业标准化建设。
3 . 3加强行业队伍建设
目前参与标准的研究, 以及贯彻执行, 主要是各级教育技术装备部门技术管理人员, 确实存在人员流动大、 年龄老化和从事标准化工作积极性不高等问题, 应有计划、有步骤地做好标准化人才的培养工作。 建立一套完整的培训机制, 每年定期开展对行业标准化工作人员的系统培训, 提高仪器仪表标准化工作队伍的技术水平。
4结语
总而言之, 现代化工仪表及其化工自动化过程控制分析过程中, 主要是基于现代化工特点, 利用理论与现实结合法, 系统化的对其进行研究, 其中包括主站系统以及相关的自动化设备, 说到底就是对整个化工机械运行情况进行分析。
在故障问题出现时, 提供处理对策。精细化工的发展对于我国的化工行业的发展有着极其重要的意义, 因此在发展的过程中需要引起我们的重视, 注重各项技术的利用, 使得精细化工可以朝着更加科学的方向前进。
摘要：近年来我国对各种化工产品的需求不断增加, 促使精细化工产品的生产日益多样化和科学化, 而精细化工的生产控制技术及未来的发展趋势是未来这一行业的主要发展方向。本文对仪表的主要类型及其性能进行分析, 并在此基础上就现代化工仪表在化工自动化过程中的应用和控制, 谈一下自己的观点和认识, 仅供参考。
关键词：现代化工仪表,化工自动化,过程控制,标准化
参考文献
[1]秦旭.针对化工生产控制过程中自动化仪表分析[J].化工管理, 2015 (02) :31~35.
化工过程控制 篇8
现今在国内化工生产中的过程控制中主要以PLC和DCS为主。同时随着电子技术的进步PLC和DCS在吸收对方特点的基础上新型的PLC和DCS有相互靠拢的趋势。在使用PLC来对化工生产中的过程控制的过程中, 其通过对化工生产中的各项工艺参数的检测、显示、记录和调节、控制等来实现对于化工生产线的作业率的改善, 在提高化工生产产品质量的同时降低因人为因素对化工生产所造成的影响。化工生产过程中所涉及到的控制量众多且各工艺参数的数据实时变化从而为数据的处理带来了较大的负担, 且需要根据化工生产过程中过程控制的特点以及化工生产过程中的工艺改进的要求来对化工生产进行控制。通过使用PLC可以对化工生产中的温度、压力以及流量等的模拟量进行闭环控制以实现对于化工生产的合理化的控制。
1 PLC控制系统的特点
PLC (可编程逻辑控制器) 主要以微处理器为控制核心并在吸收计算机、自动控制技术和通信技术特点的基础上所开发出来的一种优秀的工业控制装置, 其具有体积小、功能强大、可靠性较高以及运行速度快等的特点。在PLC的应用过程中能够对工业生产中的实时顺序控制等进行良好的实现, 且通过加装不同的I/O模块能够对工业生产过程中的各种数字量或是模拟量的参数进行处理控制。此外, 通过使用PLC内配置的计数器、定时器等能够使得PLC的逻辑控制功能更为强大。
2 PLC在化工生产过程控制中的应用
化工是一个国民经济的重要的组成部分之一, 其涉及到国民生产中的各个环节, 其是农业生产、轻纺以及国防等工业发展中不可或缺的重要的基础性工业之一。随着经济的快速发展及科技的进步, 现代的化工生产正在向着复杂化和大型化的方向发展, 此外, 在化工生产的过程中具有高温、高压、易燃、易爆等的特点, 为更好的控制化工生产, 确保化工生产产品质量的稳定性和可靠性需要对化工生产过程中的参数检测和自动控制进行更为严格的要求。因此使用PLC来对化工生产进行过程化控制, 通过使用PLC根据化工生产中的工艺来编制相应的控制算法来实现对于化工生产的闭环控制。通过使用PLC来实现对于化工生产中的过程控制可以确保化工生产在最佳的工况条件下运行, 在提高化工生产生产效率的同时有效的降低原料和动力的消耗, 在提高化工生产效率的同时有效的降低生产成本。在化工生产的过程中做好对于各项工艺参数的控制对于确保化工生产的生产质量有着十分重要的意义。比如说在硫酸的生产过程中, 温度控制是化工生产中各控制环节中十分重要的, 在硫酸的生产过程中, 炉前的烧焙强度以及由此所引起的炉前温度对于后续的加工工序中的气温和气体的浓度会产生影响, 这一气体的温度和浓度在后续的转化段的生产过程中与后续的各换热器的管内外温度有着极为重要的联系。因此在化工生产的过程中需要做好对于温度的控制, 同时由于炉前工段的烧焙温度与硫酸生产中的温度与气体浓度密切相关, 而转化阶段中的气体的浓度与温度又对后续的硫酸生产中的转化率有着极为重要的影响。因此在化工生产的过程中需要做好对于温度的控制, 而在硫酸的生产中影响温度的影响因素众多, 且各生产工艺参数之间相互关联、相互影响, 单靠人工控制与操作无法准确、实时的对化工生产过程中的各项生产工艺参数进行良好的控制, 因此, 使用PLC来对化工生产进行过程控制就显得十分必要。通过使用PLC作为控制核心, 通过分布在化工生产中的各工段的各种检测传感器来对化工生产中的各工艺参数进行检测, 并将检测到的数据输入到PLC中, PLC根据内部编制的程序根据检测到的数据来对化工生产过程进行控制。PLC中的内置程序是根据化工生产工艺的不同所编制的, 在生产工艺改进时可以方便的通过更改程序来实现新工艺的应用。
2.1 PLC在化工生产过程控制中应用的硬件组成
CPU是PLC控制的核心也是数据计算、处理的主要部件, 通过使用CPU可以实现对于用户和系统程序的所有控制、处理和通信以及其他的一些功能, 并协调处理整个控制系统。存储器是PLC中的重要的存储设备, 主要用来完成对于程序、用户数据等的存储处理。I/O模块是PLC与外部传感器与控制设备之间的重要的传递通道, 根据所需要控制的信号的不同可以主要分为数字量、模拟量等的I/O信号, 根据信号的不同可以选用不同的模块。
2.2 PLC在化工生产中的设计应用
在PLC的应用中, 首先需要对化工生产的工艺进行分析, 对化工生产过程中的各传感器和控制器的I/O信号点数进行统计, 并根据所统计的信号点数来进行PLC中的CPU型号的选择, 此外在选择的过程中对于电源的选择需要确保满足电源容量的供给。在PLC的硬件组态上, 通过将CPU、电源和I/O模块安装在PLC的机架上, 并通过设置参数等方式完成对于PLC硬件的组态。在完成了对于PLC硬件的组态后需要根据化工生产中的工艺来完成相应的程序的编制, 为了确保PLC程序的简洁和后续扩展, 在PLC程序的编制过程中采用的是模块化编程的设计方案, 在完成了对于各模块之间的程序编制后将各模块之间进行连接调试。为避免外界干扰造成杂波信号, 通过对采样信号进行数据平滑加工处理可以有效的降低信号干扰。比如说在化工生产的过程中, 由于温度、气压以及液位等都处于不断的变化中, 从而使得各数字的跳动现象较为严重, 严重时甚至会引起误操作, 因此在对于化工生产中的信号的读取上需要采用读取多个测量数据并取平均值的方式来减少参数波动所引起的信号误差。在完成了对于PLC的硬件组态和程序编制后需要在现场进行相应的调试, 在PLC的调试过程中按照以下的步骤进行: (1) 检查接线确保I/O点接入无误。 (2) 测试单个输入输出是否有相应的动作。 (3) 完成了单步动作后需要进行半自动的测试。 (4) 完成PLC进入的全自动调试, 确保各控制回路处于最佳工作状态。在化工生产的过程中主要分为公共工程、配料、纯化和聚合等几个生产工段, 在对各生产工段进行程序及监控界面的设计过程中, 需要按照生产工艺流程的分布特点, 在各测控点处对当前的实时读数进行显示, 并将各数据输入到PLC中, 对于工段中的影响化工生产过程中的关键参数进行状态报警设置, 一旦超出设置的范围即显示报警。
3 结束语
化工生产是一项复杂的生产过程, 在化工生产的过程中会涉及到温度、气压、液位、流量等的多种检测及控制因素, 环节众多且控制复杂, 为做好对于化工生产中的各要素的控制可以通过引入PLC作为控制核心来对整个化工生产进行过程控制, 确保化工生产产品的质量与生产效率。
参考文献
[1]邢雪晶.浅析PLC技术在化工生产自动化中的应用[J].中国化工贸易, 2015, 7 (33) .
[2]满海波.基于PLC、现场总线的化工化合生产线电气自动化改造[J].机电一体化, 2005, 11 (6) :70-73.
化工过程控制 篇9
1 工业化工过程pH值变化与控制特点
pH值是酸碱中和反应中对溶液酸碱度的定义。在化工过程中, 化学反应的pH值变化都呈非线性特性, 图1例举了几种常见化学反应的pH值变化特性。可以看出, 在离中和点较远的曲线两侧pH值变化缓慢, 即由中和剂加入而引起的pH值变化很小;而在中和点附近pH值变化灵敏, 即少量中和剂的加入即可引起pH值的极大变化。化工过程对pH值的控制, 经常采用加中和剂的方式来进行。例如, 在某农药的提炼过程中, 采用NaOH中和烟酸来生成, 其反应特性如图1中的a曲线所示。为了提高农药纯度, 要求反应在pH值等于10.5的条件下进行。反应过程中, 溶液pH值会随着该农药的生成而降低, 工艺上通过不断添加NaOH来维持pH值不变。由图1可知, 在反应的初始阶段由于来料pH值较低 (pH=3～4) , 工作点处于曲线的下端, 显然需加入大量NaOH才能使溶液的pH值上升。之后, 随着溶液pH值的上升, pH值在6～11的范围内, 工作点处于曲线的陡削段, 灵敏度变得很高。
这时, 微量NaOH的加入会使pH值发生极大变化, 稍有不慎即会使pH值超调。另一方面, 反应通常在大容器中进行, 尽管采用搅拌措施以加速反应, 但从中和剂的加入到溶液反应完成仍需较长时间。若用一般控制方法, 在反应的初始阶段会因中和剂加入不够、pH值上升太慢而影响生产效率。而在接近工作点时又会因反应延时导致中和剂的过量加入, 使pH值上升太多而发生超调。
2控制系统设计与仿真
2.1 自抗扰控制器原理
自抗扰控制器是一种基于误差反馈的控制方法, 不依赖于对象的数学模型。它主要由3 部分组成:跟踪微分器 (TD) 、非线性PD (NL-PD) 和扩张状态观测器 (ESO) , 其结构, 如图2所示。
TD 通过积分的方法, 可得到输入信号广义导数的快速跟踪信号, 并且使信噪比有较大的提高;同时在输入信号阶跃跳变时安排过渡过程, 可有效降低超调。NL-PD 采用非光滑反馈方式, 使稳态误差以指数形式成数量级减小, 因此可以只用比例和微分环节设计控制器, 避免了积分的副作用。
ESO 通过扩展一维的方法, 可实时估计系统的扰动 (包括外部干扰和内部模型的不确定性部分) , 并加以补偿, 使系统线性化为积分器串联型结构, 简化了控制对象, 便于提高控制性能[2]。
2.2 控制模型的建立与仿真
图3所示为一个pH 中和过程实验装置的原理简图。酸、缓冲液和碱液在一搅拌釜中充分混合, 缓冲液流量q1, 酸流量q2 恒定。控制的目的在于通过调节碱液的流量q3来控制出口物料的pH 值。釜中液面高度是不受控的, 进料中各物流的组成为:
(1) 酸:0.003 mol HNO3;
(2) 缓冲液:0.03 mol NaHCO3;
(3) 碱:0.003 mol HNO3, 0.03 mol NaHCO3。
为了建立该过程的模型[1], 定义以下2 个常数[3]
Wa≡[H+]-[OH-]-[HCO-3]-2[CO-3] (1)
Wb≡[H2CO3]+[HCO-3]+[CO-3] (2)
其中, Wa 为电平衡常数;Wb为离子平衡常数。它们分别表征了体系中的电平衡和离子平衡。这样, 该过程可以用以下3 个非线性常微分方程和1 个非线性的pH 值输出方程来描述[4,5]。
其中, h为液面高度;Wa4, Wb4分别为出口物料的电平衡常数和离子平衡常数。模型参数及正常工作条件, 如表1所示。
系统输出pH 值对q3 发生阶跃变化的开环响应, 如图4所示。可以看出此过程具有强非线性。
阶跃响应值:1, 10 %;2, 5 %;3, -5 %;4, -10 %
ADRC 控制器整定后的最终参数为:
TD:r=0.02;ESO:a=1, =1, β1=4, β2=8, β3=5, b0=0.01;NLC:a1=a2=0.1, δ=0.2, β1=3, β2=3。
对此pH 值中和过程, M.Pottmann 等整定了相应的PID 控制器, 其参数为:Kc=0.6, τi=1.1 min, τd=0.16 min。图5所示结果是该过程对给定值的跟踪结果。可见, 无论在高pH值区域还是低pH 值区域, ADRC 不仅可以实现快速跟踪, 而且没有超调。图6为抗干扰性能的比较结果图。可以看出, 缓冲液流量q1的大幅扰动对ADRC 控制几乎没有任何影响, 而与之相比较的PID 控制则出现大幅振荡。显然, ADRC 的控制效果比PID 控制器的控制效果好[6,7]。
3 结束语
ADRC可用于pH控制的非线性化工过程, 即pH 值中和过程的自抗扰控制。仿真结果表明, ADRC具有很强的鲁棒性和抗干扰性, 适用于过程存在化学反应且有大干扰、时变性、不确定性和强非线性的复杂化工对象[1]。对pH值上升太多而发生超调现象也有很好的抑制, 对文中提及的pH值控制特点有很好的针对性。ADRC的结构设计和参数整定不依赖对象数学模型, 对ESO参数采用参数寻优的方法进行初步整定后, 可大大减小闭环参数整定的难度, 更适用于化工过程的控制。
参考文献
[1]李海生.自抗扰控制器在非线性化工过程控制中的应用[J].中南工业大学学报:自然科学版, 2003, 34 (4) :354-359.
[2]苏位峰.基于自抗扰控制器的异步电机矢量控制[J].清华大学学报:自然科学版, 2004, 44 (10) :1329-1332.
[3]朱学峰.采用Hammerstein模型的非线性预测控制[J].控制理论与应用, 1994, 11 (5) :564-575.
[4]韩京清.从PID技术到“自抗扰控制”技术[J].控制工程, 2002, 9 (3) :13-18.
[5]韩京清.自抗扰控制器及其应用[J].控制与决策, 1998, 13 (1) :19-23.
[6]赵晓红, 朱一民.DCS系统在氢氧化镍生产线中的应用[J].电子科技, 2008, 21 (9) :74-76.
[7]栗晓梅, 王庆林.一般工业对象的二阶自抗扰控制[J].控制工程, 2002, 9 (5) :59-62.
化工过程控制 篇10
关键词：化工仪表,自动化,控制过程
石油化工企业的主要原料是石油和天然气, 由于其具有易燃易爆等危险特性, 因此, 在石油化工生产过程中, 必须设计安全生产控制设施。自动化仪表的应用, 可以提高生产的安全性和稳定性。对于石油化工自动化仪表系统的研究, 可以更好地保证石油化工企业的正常运行, 提高石化系统产品的质量, 降低生产成本, 促进企业快速发展。
1 石油化工自动化仪表概述
石油化工企业的生产过程比较复杂, 涉及高温高压的环境, 而且易造成环境污染, 有必要使用自控仪表进行控制, 保证化工生产过程的安全, 提高劳动生产率。使用化工仪表自动控制生产的过程就是化工生产的自动化。化工生产过程的自动化, 就是在石油化工生产过程中, 在整个工艺流程的各个环节, 所有的生产设备上应用一套自动化的装置, 利用装置的自动控制功能, 实现生产过程的自动化。
石油化工自动化仪表的种类繁多, 如温度检测仪表、压力检测仪表、液位检测仪表、流量检测仪表, 以及在线质量分析仪、液相色谱分析仪、气相色谱分析仪等, 经常应用的显示仪表有模拟式显示仪表、数字显示仪表以及屏幕显示仪表等, 将被测量数据显示出来, 为技术人员分析生产过程提供依据。
保证石油化工仪表测量的准确性, 关系到石油化工生产的全过程, 为了安全生产, 避免产生更高的误差, 误差就是测量的数据与被测量真实值之差, 误差越大, 对生产数据的分析越不利, 严重的偏差会误导操作, 引起石油化工生产的故障, 降低生产效率。
2 化工自动化仪表的自动控制系统
化工仪表是在石油化工生产过程中, 涉及到各级各类的仪表, 通过仪表可以录取各项生产参数, 及时有效地控制生产过程。化工自动化仪表的自控系统一般由变送器、传感器、自动控制器、执行器与被测对象等部分组成。各部分之间协调统一, 完成自动控制过程。
2.1 自动检测系统
化工生产的自动检测系统, 利用各种化工仪表对生产过程进行参数的测量, 录取, 获取化工生产参数, 为分析化工生产过程打下基础。自动信号和连锁保护系统, 对于石油化工生产中的关键参数设置保护信息, 对信号进行自动检测后, 达到规定数据进行有效地保护, 防止发生安全生产事故, 避免造成浪费。
2.2 自动操纵系统
石油化工生产过程中, 对生产工艺程序进行控制和管理, 事先编写程序, 通过计算机技术控制生产过程, 自动对生产设备进行周期性的操作控制, 实现自动开停车, 实施远程控制设备的运行或者停止, 实现了自动化, 降低劳动强度, 提高生产效率。操作平稳及时有效, 缩短操作的时间, 避免出现偏差。
2.3 自动控制系统
石油化工生产过程中的自动控制系统, 对生产中的某些关键技术参数进行自动控制和管理, 一旦发现参数出现偏差, 立即采取措施, 有效的进行控制, 当参数受到外界的干扰而偏离正常范围时, 能够自动调整到正常的数据, 保证石油化工生产过程的正常进行。
自动控制系统在使用前, 必须经过模拟装置的试验, 取得生产数据资料, 经过反复验证, 认为切实可行之后, 才能投入生产运行。在实际生产过程中, 不断发现新问题, 并不断改进技术, 解决生产故障问题, 有利于提高石化系统的经济效益。
化工仪表的自动化控制系统, 逐步发展为应用计算机的微芯片技术, 减小仪表的体积, 提高仪表的抗干扰性能和可靠性, 使化工自动化仪表得到快速的发展, 适应计算机技术与通讯技术的发展步伐, 促进石油化工企业的发展, 创造新的化工仪表自动化的时代。
3 化工自动化仪表的自动控制过程
在石油化工生产过程中, 自动化仪表的自动控制是通过检测变送装置, 将被控变量的数据转化为一种特性的信息输出, 可以是电流信号也可以是电压信号, 经过控制器的控制和调节作用, 与系统给定值进行对比分析, 找出偏差, 按照一定的运算方式进行运算, 如积分运算、导数运算、微分运算等, 将运算结果送到执行器, 执行器依据得到的结果信息, 改变操作变量的数据, 来控制被测变量, 达到自动控制和管理的目标。
如对于石油炼制过程中, 成品油和半成品油的生产过程, 通过自动化仪表控制生产过程, 将石油经过催化裂化等技术措施进行炼制, 得到合格的油品, 通过油品质量分析仪采集的数据, 得到合格质量的成品油直接进行外输, 如果在线质量分析仪分析的是半成品油, 需要进一步进行加工处理, 如进行加氢处理等, 才可以外输。
4 结论
通过分析石油化工自动化仪表技术的应用, 推动石油化工企业的进一步发展, 仪表自动控制系统的不断更新, 提高自动化生产过程控制, 发挥自动化仪表的作用, 提高石油化工生产效率。石油化工生产的自动控制体系不断完善和发展, 利用自动化仪表系统的自动控制, 实现生产过程的实时监控和管理, 为提高产品质量打下基础, 也为数字化管理提供数据和设备的支持。
参考文献
化工过程控制 篇11
关键词：石油化工工艺；设备检修；火灾事故；安防措施
1 石油化工工艺设备检修过程中出现火灾事故的原因
1.1 可燃物的不安全放置 在进行石油化工工艺设备检修的过程中，可燃物的违规放置是导致产生火灾的重要原因。由于石油化工生产的环境极其复杂，可燃物不按照规定放置的乱象屡见不鲜。通常来说，可燃物的不安全放置也分為以下几种情况：首先，在设备检修的过程中，没有进行严格的隔离，导致可燃物的泄露；其次，石油化工生产环境存在着高温高压的情况，在高温环境中，当产生迅速降温降压时，由于温度和压力的剧烈变化导致石油相关设备，比如管道的破裂或者是变形，造成了易燃物的泄露；再次，在进行石油化工工艺设备检修的过程中，对设备内部没有进行彻底的清理，检修工作完成后，还存在着一些灰尘或其它杂质。同时，设备内部易燃气体在检修完成之后没有清理干净，存在火灾隐患；最后，从石油化工工艺设备中清理出来的杂质没有按照相关的规定放入指定的场所，而是随意摆放，增加火灾事故发生的机率。
1.2 没有严格控制点火源 由于石油化工设备在运作的过程中，存在着气体的挥发，只要出现一点火源，就极有可能产生火灾。比如金属之间的摩擦所产生的火花、静电、明火、高温物体以及化学反应等。其中明火源表现为：很多工作人员有吸烟的习惯，或是汽车的尾气排放管没有采取防火帽等安全措施，导致明火在石油化工场地出现。其次，在进行设备的维修时，难免会出现使用到电焊、氧乙炔切割、等离子等工具，而这些工具的使用，没有严格地按照相关的手续或制度在指定的区域进行工作，且没有防火措施，监管不到位等直接导致火灾事故的产生。最后，在使用吊装设备以及相关铁器进行工作时，容易出现火花，包括人体活动时产生的静电以及其他化学反应都容易导致石油化工发生火灾事故。除此之外，相关的检修人员在检修的过程中没有严格地按照相关的规章制度进行操作，导致在工作中的管理不协调，容易在操作的时候产生失误，且往往会出现交叉作业的出现。在实际的检修过程中疏忽大意，没有严格地控制点火源，进而增大了火灾发生的机率。
1.3 检修人员安全意识较低 石油化工工艺设备的检修是一项较为严谨和细致的工作，在工作中，不仅要求检修工作人员要具备较强的心理素质，还有具备较高的安全意识，才能最大限度地保障检修工作的顺利完成。但是，就目前来说，相关的石油化工工艺设备检修人员的安全意识还有待提高，对安全意识没有给予充分的认识，且在工作的过程中，对于安全技术的处理也进行得不到位，时常出现违规指挥、违章作业和违反纪律的现象发生。
1.4 缺乏防护用品，没有完善的消防监督体系 在石油化工工艺设备检修的过程中，防护用品是防止火灾事故发生的重要环节。但是，目前很多石油化工企业，为了一时的利益，没有准备充足的防护用品和消防器材。除此之外，很多检修人员在检修的过程中没有充分认识到防护用品的重要性，在检修的过程中不使用防护用品或不正当使用，当有火灾事故发生的时候，不能够最快的采取措施，进而导致火灾事故扩大，造成更大的损失。
2 石油化工工艺设备检修过程火灾事故安防措施
2.1 提前做好消防安全管理工作 有备无患、未雨绸缪在石油化工工艺设备检修的过程中尤为重要。这里说的有备无患和未雨绸缪主要是指，在进行检修之前，就应该做好相关的消防安全管理工作。首先，加强相关消防器材的落实，并把责任落实到个人，让相关的工作进行安全作业。同时制定切实可行的安全施工措施，包括详细的施工流程和善后工作。制定紧急预案，在发生火灾的时候能够迅速反应，把损失降到最低。其次，加强检修人员安全意识教育，提高检修人员的安全技术。让检修人员充分认识到安全意识的重要性，实时提高警觉。除此之外，要求检修人员熟练地掌握检修流程和消防器材的使用，包括火灾处理的正确程序，使检修人员具有较高的安全意识和较强技术水平。最后，定期进行消防器材的检查，消防器材是防止火灾扩大最有效的工具。所以，实时对消防器材进行检查，保证消防器材的可用性。同时，消费通道也要保持畅通，保证发生火灾的同时能够尽快采取措施。
2.2 严格遵守检修安全操作流程 严格按照检修的规章制度和操作流程进行检修工作是保障检修工作能够安全进行的前提。首先，要严格做好检修停车的安全处理。在停车的时候，要严格按照规程操作，在压力没有进行全部释放之前，不可以对设备进行操作。针对设备和管道中的异物要彻底的清理干净，并做好降温降压等措施。其次，采取正确的工艺措施，消除危险物品。在设备停车之后，检修人员要将设备完全恢复到正常状态才可以进行操作，对与设备相连的管道也要采取相对应的措施，比如加盲板等，严格控制在安全范围之内。最后，严格控制火源的使用。在检修的过程中，在禁火区域应该严格使用明火，当要使用电焊等操作工具时，应该取得相应的许可，在有防火措施的规定范围内以及规定的时间进行作业。在实际的工作中，应该杜绝化纤织物的使用，做好隔离工作，加强对火源的控制。
2.3 进行石油化工工艺设备现场的安全检查 在实际的检修工作中，要按照相关的规章制度，对检修现场进行安全检查和必要的监护措施，防止违章和无消防措施现象的出现。通过对现场的安全排查，及时发现一些潜在的不安全因素，并积极处理，从而保证检修工作的安全进行。
3结语
石油化工工艺设备的检修是一项非常复杂的工作，在检修的过程中也较为容易发生火灾事故，为了最大程度地保障石油化工工艺设备的检修安全，就应该严格地做好火灾防护措施，包括对检修人员的安全意识的提高，从而为石油化工企业提供一个安全的生产环境。
参考文献：
[1]陈羽中，姜家林，咸集福.浅析石油化工工艺设备检修过程火灾事故安防措施[J].科技创新与应用，2015，13：88.
化工过程控制 篇12
1 DCS技术的特点、优点分析
1.1 可靠适应性
在运作过程中, DCS系统能够根据实际生产需要来适当地分散危险, 从而提高生产的安全可靠性。此外, 由于DCS系数采用先进的制造工艺和高性能的元器件, 其技术标准统一、规范, 并且还外加了热拔插技术、抗干扰技术、故障诊断技术、冗余技术以及故障屏蔽等技术, 使其能够适应各种恶劣的工作环境, 从而大幅提高DCS的可靠性。
1.2 分散自治性
主要是指通过设备、功能以及地域的分散, 将软件模块化, 硬件积木化, 避免不同子系统之间互不干扰, 保持系统中设备的工作独立性。例如, DSC系统的控制站能够根据用户的需求进行输入、输出、运算和控制, 从而实现自主地操作、监视和管理的目的, 而工程师站可以在线或离线组态等, 最终将危险性分解开来, 确保DCS系统的安全、正常运作。
1.3 灵活扩展性
在DCS系统中, 硬件采用积木式结构, 具有较好的兼容性, 并可以灵活地配置成大、中、小系统, 以便于今后根据企业的发展情况逐步扩展系统。此外, 该系统的软件提供输入、输出、运算和控制功能块, 采用模块式结构, 可以根据生产工艺流程的改变, 可以灵活地组态构成简单、复杂各类控制系统, 并随时修改控制方案, 具有灵活的扩展性。
1.4 先进继承性
由于现代科学技术发展势头迅猛, DCS系统更新换代速度较快, 新的程序、新的硬件等层出不穷, 如果DCS系统没有先进的继承性, 其设备淘汰率将会相当高, 不利于企业实现经济效益。其实, DCS具有先进性, 它在软件上采用先进的数据库、操作系统、程序控制语言和网络管理;而在硬件配置上则采用先进的通信网络、计算机和人机接口;控制算法上采用自预测、适应、优化、推理等先进控制技术。通常情况下, 继承性主要是体现在新、老系统互相兼容, 对于系统的升级换代能够在原有系统的基础上进行, 这样将给用户带来更好的利益。
2 DCS系统运行过程中的危险性分析
在实际化工过程控制中, DCS系统往往会受到元件质量、环境因素、配套设施异常、作业人员的误操作等因素的影响, 在一定程度上会影响到DCS系统的正常运作, 并会给化工过程控制埋下诸多隐患, 本文主要从以下方面对其进行相关阐述:1) 长期处于腐蚀性环境中, 将导致仪表、传感器工作异常, 使用寿命下降;在高温、振动、低温环境, 将会导致仪表检测、传感器或仪表中所显示的数据发生波动, 降低仪表精确度;2) 突然信号中断或紧急停车, 可能会发生死机, 而引发事故;3) UPS电源不稳定或者电源突然中断, 容易引起系统故障;4) 数据不准确, 系统某个传感器或显示仪表故障, 如果由人工经验配合维持系统继续运行, 必须尽快处理这种现象, 否则极易发生错误判断, 而导致事故的发生;5) 采购的仪表、传感器规格型号错误, 不相匹配, 或质量不符合要求, 容易引起系统不动作或误动作;6) 对装置出现的数据偏差, 现场人员处理权限职责不明确, 或者现场控制室人员之间缺乏有效的沟通, 引发事故;7) 系统参数设定值范围不当, 对工艺控制不符合要求, 与实际控制的工艺参数偏差过大, 而使控制失误;8) 相关企业没有给予足够的重视, 对DCS系统了解不深入, 有些企业领导以为采用了DCS系统后, 整个化工过程控制装置的安全性就会得到大幅的提高, 从而降低了对作业人员的培训要求, 减少现场控制人员等, 这些都可能导致在突发故障发生时处置错误, 使小故障变成大事故。
3 DCS应用中所需注意的问题
3.1 服务问题
通常情况下, DCS系统集成商或厂家都必须提供可靠的服务, 包括前期、中期和后期三阶段服务。其中, 前期阶段服务指的是厂家在签订合同前应无条件提供方案报价、认证、性能等指标这些方面的服务;中期阶段服务是用户和商家达成交易并签订合同后, 厂家提供的投产前硬件配置的实施方案和软件系统的编制和键入生成, 为整个系统的运行提供先决条件, 并对技术操作人员进行相关培训等服务;而后期服务主要是指整机现场安装通电验收、并正常运作后, 整个工艺系统装置在日后运转中的维修等服务, 包括保质期内的无偿维修服务和保质期过后的有偿维修服务。但是, 由于技术更新换代快和竞争压力加大, 使得许多DCS厂家的硬件、软件自己生产的部分愈来愈少, 甚至出现脱产的局面, 难以保障今后的服务问题。目前, 我国许多DCS厂家的服务工作做得并不出色, 还无法提供最优质的全面解决方案。
3.2 选型问题
选型问题应该得到企业决策层的足够重视, 因为, 选型问题是DCS在改造项目或新建项目中都必须重点考虑的问题, 它与企业经济效益息息相关, 事关企业的生产发展。调查显示, 目前许多石化企业在标书中通常不是指定DCS的型号, 往往只规定控制回路数、I/0点数、控制室与现场工艺装置之间的人机界面要求、物理位置、数学模型优化和先进控制技术等方面的要求, 必须将其与整个企业管理网络之间有机结合起来。因此, 在化工企业标书中为必须将DCS系统的标准或性能指标等选型问题提上重要议程, 从而使之符合公平、公开、公正的原则。此外, 在DCS选型时不仅仅要关注经济效益的问题, 还不要考虑选一些适合自身, 与自己企业标准相一致并且被其他企业采用最多的DCS系统, 从而降低企业的生产风险。
参考文献
[1]李仁华, 齐彦品.艾默生.DCS控制系统Ovation-XP在邯钢2000m～3高炉的应用[J].河北冶金, 2008.
[2]杨剑.DCS控制系统及发展趋势[J].贵州化工, 2008.
[3]王英, 宋仁义.浅谈DCS与PLC在控制系统应用中的区别与联系[J].矿业工程, 2010.
[4]麦雪凤.2号高炉大修工程仪控系统的配置及特点[J].柳钢科技, 2000.