智能自动化仪表在现代煤化工企业中的运用

摘要：自动化仪表的发展促进了现代煤化工产业的技术改革，提高了煤化工企业生产效率，保证了煤化工生产稳定性和安全性。随着仪表智能化的提出以及微型计算机技术和嵌入式技术在自动化仪表中的应用，引发了智能自动化仪表在现代煤化工企业中应用的热潮。本文就是通过智能自动化仪表的配置过程以及其优势和发展的阐述，对这一热点进行了研究和讨论。

关键词：智能；自动化仪表；煤化工企业

智能自动化仪表集合了微型计算机优势，在嵌入式设备中通过对系统的裁剪和优化实现现场检测和控制等多个功能。随着智能自动化仪表的不断进步和发展，将其延伸到现代煤化工企业进行无人值守操作检测和控制变得越来越普遍。现如今，智能自动化仪表在煤化工企业的引入不仅减少了作业中出现的事故，提高了生产效率还通过检测煤化工作业中的设备提供了管理控制的可靠数据，为策略调整带来了依据。因此现代煤化工的发展离不开智能自动化仪器在企业中的应用。

1智能自动化仪表概述

(1)智能仪表发展我国仪器仪表行业在“十一五”期间发展势态迅猛。除2009年外，其增长率均保持在20%～30%之间[1]，远远高于全球仪器仪表市场的平均水平。随后，通过对嵌入式设备系统内核的裁剪和成功的移植到自动化仪表中，引发了自动化仪表结构的根本性变革，衍生出以微型计算机为主体取代传统电子线路的智能自动化仪表。传统模拟式仪表通过单元电路实现特定功能，这样的仪表缺乏单元之间的链接和调控，而以嵌入式系统为主体的仪表则是由硬件上的特殊模块，软件上的特殊应用共同构成来完成命令识别、数据处理和自适应学习等功能。功能的扩充、自我修复和自我学习的先进性使智能仪表成为今后市场发展的主流方向。(2)智能仪表特点智能仪表软件和硬件的强化，体现在产品集成度高、体积小、系统结构简单并且处理功能强大可靠性高等特点。就目前而言，智能仪表在煤化工企业的应用而言，所表现出的特点主要为：①精度高。智能仪表在煤化工生产现场能够实现自动的量程切换，当数据误差较大时可将量程调整为较小量程进行测量，测量范围可根据测量目标变化和调整保证了数据监测的准确性和实时性，同时保证了测量的高精度，这对煤化工生产现场数据的采集具有重大意义。②功能强。随着自动化仪表趋于智能化，借助微处理器的数据计算能力可实时处理采集数据，并进行反馈调节，机器设备根据煤化工监测现场反馈回来的信息进行自我学习和修复，进一步调整智能仪表对监测对象的操作方案，如进行温度补偿、加压和应急停止等操作。③远程通信。目前嵌入式设备中TCP/IP协议的引入使得嵌入式设备进入了网络化的时代，终端智能仪表设备接入网络，即可与远端设备进行通信，包括实现采集数据的远程传输，远程控制等功能，实现无人值守操作，特别是在高危作业流水线上极大地提升了生产安全性，减少危险污染性生产对人带来的损害。这也是目前智能仪表发展的重要方向。

2煤化工企业智能自动化仪表应用

目前，智能仪表已经在现代煤化工企业有广泛的应用，基于智能自动化仪表的特点，其应用主要集中在对煤化工现场作业的智能检测、对采集数据进行实时传输、对作业现场进行实时控制和监测以及对现场设备进行远程控制等方面。(1)智能检测目前煤化企业自动化仪表所覆盖的范围包括DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH(MEH)在内的单元机组6大控制功能[2]。通过将单元机组的各模块和功能整合在一起，可以实现对机组进行数据检测、过流控制、设备保护和预警控制等功能，功能一体化保证了系统简化可靠，提升了自动化水平。利用智能化仪表嵌入的微处理器，对生产线进行检测时通过编写好的检测程序，设置强度、温度和湿度等条件定点取样，既保证了检测精度又可实现无人值守，提高生产效率。对污水处理、煤渣、煤灰的处理以及吹灰系统等都可根据实际需求进行智能检测。(2)数据传输智能自动化仪表的特点是通信网络的引用。智能化仪表所检测的数据存储于本地后，由于本身仪表存储量有限，无法积累大数据，而当嵌入式设备网络功能完善后可将检测到的数据实时通过网络传递到控制终端对数据进行存储和分析，比如污水处理过程中，检测到水质成分后，将成分数据通过通信协议传输到控制终端或显示终端，只要是在局域网内处于联网状态即可获取污水金属离子含量，达到实时监控目的。(3)现场控制现代大型煤化工企业多采用在4～20mA信号上叠加HART通讯做为控制系统仪表信号的模式[3]，针对煤化工企业高危性作业较多，比如含有一氧化碳、硫化氢、二氧化硫等有毒有害气体，人工控制检测设备危险系数高，而将智能自动化仪表装置在检测现场，通过对现场数据的有效处理，通过反馈系统改变检测策略，调整检测状态即可完成现场检测的控制，减少了煤化工企业生产事故。(4)远程监控当智能自动化仪表出现故障时，设备进行报警处理和问题反馈，通过网络向总控端发送预警，总控端通过图像、视频以及设备运行数据的监测即可了解现场设备所出现的故障，这也是煤化工企业中智能仪表的常见应用。远程监控功能的强化避免了因为设备老化和损坏造成的监测数据不准和煤渣、废气、废水的严重泄露，实现了终端安全易操作的功能。

3结语

智能仪表的发展必然带动着整个煤化工企业向更加现代化的方向发展，煤化工产业对其工艺和应用场合的要求也与日俱增，这就要求智能仪表需要在不断发展的智能化理论基础上向高级智能化仪表的研究开发。此外煤化工产业对智能化仪表的稳定性要求较高，保证可靠性是批量生产和投放市场的关键。智能仪表在煤化工企业的应用功能还有很大的开发潜力，与互联网的结合必然成为煤化工智能仪表发展的趋势和方向。

作者:路勇 单位:山东能源淄矿集团正通煤业

参考文献：

[1]王晓峰.浅谈自动化仪表在工业生产中的发展与应用[J].城市建设理论研究:电子版,2015.

[2]骆廷勇.现代煤气化与自动化仪表[J].低碳世界,2014,(1):116-117.

[3]关小会,彭磊.现代煤化工企业仪表自动化系统工程设计[J].河南化工,2012,29(Z3):24-25.