自动化仪表在煤化工行业的应用分析

【摘 要】计算机技术、光电技术、网络通信技术三大技术的提高，使自动化技术得到了迅猛的发展，自动化控制技术成为化工行业最优控制的重要手段，被广泛应用于各大中小型企业，尤其是煤化工行业，选进的自动化控制技术有效的提高了煤化工企业生产效率，并缓解了煤化工行业与环境保护之间的矛盾，为煤化工行业的健康可持续发展提供了有效的条件。本文从煤化工行业出发，对自动化仪表的应用进行了分析。

【关键词】煤化工;自动化控制;数控技术;自动化仪表

0.引言

煤炭作为重要的能源资源之一，在国民经济和人民生活中起着越来越重要的作用，近年来，随着对煤炭深加工的研究不断加强，煤化工产品的种类已经高达数百种，渗透到经济建设和人民生活的各个领域。比如高温炼焦的主要产品焦炭，即被广泛应用于高炉冶煤屑、金属铸造、制造水煤气以及电石等，另外如焦油、硫化氢、萘、苯等煤化工产品，也是化学工业、医药工业、国防工业等所需要的重要材料。传统煤化工企业生产效率低下、污染严重、资源浪费极大，采用选进技术提升煤化工企业的自动化水平，对提高煤化工企业生产效率，降低资源消耗，促进煤化工企业可持续发展有重要意义。计算机技术、光电技术、网络通信技术的发展， 使得自动化技术得到了极大的提高，为煤化工企业自动化水平的提升建立了契机。下面，本文对自动化仪表在煤化工行业的应用进行分析。

1.煤化工行业自动化仪表

自动化仪表是由众多自动化元件组成的自动化技术工具，通常同时具有测量、显示、记录、控制、报警等多项功能。自动化仪表是自动化系统的组成部分，完成信息形式的转换工作，将采集的信号输入并转换输出。目前，自动化仪表正向以最优质量为目标的最优化控制发展，控制方法也由传统的模拟反馈控制方式转变为数字开环预测式控制，控制装置从手动定值调节器、PID调节器发展为以微型机为核心的数字调节器以及自适应调节器。自动化仪表在煤化工行业的广泛应用，使煤化工行业的管理战略发生了巨大的转变，改变了煤化工行业的竞争机制，为煤化工行业经济创造了新的增长点。

煤化工行业是将煤炭转变成为气体、液体、固定产品或半产品，以供进一步加工成化工、能源产品的行业，总的来说包括焦化、电石化学、煤气化等种类，在石油资源不断紧缺的今天，煤化工行业被极为得视。其中，煤的焦化属于煤化工最早的生产工艺，煤液化则为天然石油的代替提供了基础，煤气化则主要用于生产城市煤气和各种燃料气，以及生产合成气。

在煤化工行业，用得较多的设备如氢反应器、气化炉、换热器、还原炉、盛运容器等各类压力容器、管道、阀门，以及风机、空分设备、压缩机等等，都能够看到自动化仪表的踪影。在从多设备中，气化炉是煤化工的关键设备，几乎所有的煤化工项目都需要用气化炉将煤转换为合成气。

2.煤化工自动化仪表应用基本要求

要提高生产效率，必须使生产过程得到简化，使人工控制需求变少。煤化工行业生产过程的复杂多样性，使得自动化仪表首要必须满助直观、易用的要求，以此提高自动化仪表的运行效率和实际应用能力。其次还需要满助智能化的需求，对于煤化工生产过程中，如煤气化、化学品回收等等过程中的各类数据，进行智能化的采集和分析，并自动作出相应的控制操作，这就需要自动化仪表具有智能识别、跟踪、管理、分析的能力。而用户要使自动化仪表实现这些功能，仅需要进行最低层的设置，不需要了解自动化仪表是如何实现这些功能的，用户仅需要根据所需要实现的功能进行简单的设置，即可使自动化仪表安全运行，并多线程的测试、监控，并与其它仪表相互协调，共同配合，完成相应的功能。

3.煤化工自动化仪表应用现状

自动化仪表最早出现在四十年代，自六十年代以后，在计算机高速发展的带动下，自动化仪表得到了不断提高，大量新技术、新产品层出不穷，近年来，气动仪表、数字仪表、模拟仪表、电动仪表，充分结构构成了各种自动化控制系统，推动了煤化工行业的发展，煤化工行业现代化生产的基础。目前，先进的微电脑芯片以及高可靠性、高抗干扰性能的实现，更大程度的提高了煤化工行业的生产效率。

3.1 可编程控制

目前在煤化工行业所使用的自动化仪表，大多采用了计算机软件管理的方式，代替了传统仪表的硬件逻辑电路，特别是传统仪表中的一些应用控制功能，需要大量复杂的控制电路来实现，但在引入计算机软件方式进行管理后，可以很简单的通过软件编程，代替传统的顺序控制功能，省去了大量的控制和定时电路的构建，极大程度的简化了自动化仪表的硬件结构，并因此避免了因逻辑电路出现故障引起生产故障，甚至造成生产安全问题。

3.2 可记忆操作

传统仪表采用逻辑电路和时序电路来实现各项功能，只能够在操作区间内简单的记忆一些设置状态，如果超出操作区间范围，设置状态将会消失，必须重新进行设置。当前煤化工行业所采用的自动化仪表，大量引入计算机芯片及各种存储设置，利用计算机芯片和存储设备，可以很好的记忆各操作区间的设置状态，不仅能够记忆单操作区间，还能记忆多种设置状态的信息，加强了自动化仪表的逻辑判断力，在状态改变时，不再需要得新进行设置或处理。

3.3 智能型数据处理能力

在煤化工行业中，自动化仪表的应用常常涉及到检测时的数据处理，比如自检验、测量值的转换、干扰值的排除、线性化处理等，这些功能，在微处理器和相关软件的渗透下，可以很方便的通过软件进行智能处理。通过智能型数据处理能力的提高，极大的减轻了自动化仪表的硬件负担，并提升了其工作性能，有效的提高了检测精度，能够实现煤化工生产过程中，各种复杂的控制功能。

3.4 网络整体化

自动化仪表与计算机网络的深入结合，使煤化工行业形成了自动化控制体系，如基于模式识别、神经网络基础等构架的自学习、自适应、自联想功能，充分调动了煤化工企业内部甚至企业与企业之间仪器仪表的工作潜力，例如万用表、示波器等的网络化应用，使煤化工行业自动化生产的模式识别和特征响应能力大大增强。再如分布式采集系统的实现，使得煤化工行业生产过程实现了远程测量、远程采集、远程应用、远程存储的能力，构建出煤化工行业智能型网络自动化系统生产体系。

4.结束语

随着煤化工行业自动化技术的日益提高，自动化仪表在煤化工行业起着越来越为重要的作用，其高效、高速、高可靠性、高智能性能优点，极大的满足了煤化工行业数据复杂、控制条件多样、数据逻辑严密等方面的要求，推动了煤化工行业的发展，提高了煤化工行业的生产效率，降低了资源消耗，降低了其对环境和自然的影响。

【参考文献】

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［２］王一明.自动化仪表新技术应用研究[J].自动化仪表,2010,(5).

［３］徐柳.论煤化工自动化仪表的选型[J].计量与测量技术,2011,(3).

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