探析仪表自动化的应用与发展
电子技术
172 2015年20期
探析仪表自动化的应用与发展
李贵元1牟星明2
1.美克美欧化学品（新疆）有限责任公司，新疆巴音郭楞 841000
2.新疆富丽达纤维有限公司，新疆巴音郭楞 841000
摘要：科学技术是第一生产力，在数字化和智能化的时代催生了仪表自动化，仪表自动化是现代科学进步发展的产物。仪表自动化能够给国家经济发展带来很多的便利。我国的钢铁行业时刻紧跟现代化技术的步伐，立足科技创新，仪表自动化在钢铁行业中得到广泛的应用。本文将会以钢铁业为论述分析的对象，分析现代钢铁行业仪表自动化的应用和发展，进而对仪表自动化的未来发展进行展望。
关键词：仪表自动化；钢铁工业；创新；发展
中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)20-0172-02
1 引言
据日前新闻报道，有工信部人士透露，预计国家今年6月前出台的《钢铁工业转型发展行动计划(2015—2017)》提出，未来3年将压缩8000万吨钢铁产能，淘汰200多家钢铁企业。这让本来就不怎么景气的钢铁行业更有了一丝春寒料峭的意味。但是众所周知，我国是钢铁大国，但在高品质钢铁产品、吨钢能耗、排放控制水平上，与国际先进水平有很大的差距。提高钢铁产品的质量、节能减排是“十二五”期间自动化控制技术要解决的核心问题。钢铁行业作为我国经济的龙头行业，实现仪表自动化对于行业的发展前景有十分重要的战略意义。
2 现时我国钢铁自动化发展特征
仪表检测抗震动性强、耐高温与抗粉尘环境等特征，都是钢铁自动化工业在实际工作中的具体体现。对控制管理钢铁工业自动化，要具有周密的复杂性，并能够适应整个过程中的变化，从而达到灵活掌控。
自动化钢铁工业在提升工作效率与产量、降耗节能、完善产品质量等层面发挥着重要的促进作用，其自动化发展进程中体现了仪表检测抗震动性强、耐高温与抗粉尘环境等特征。同时在钢铁工业生产进程中呈现出按顺序控制与连续管理控制相结合的批量半连续生产模式，其对控制管理的要求具有一定的周密复杂性，同时具有对过程变化具有可靠灵活的适应性，基于各类现代化信息技术构建了完整、高效的计算机网络系统平台。
3 现时我国钢铁仪表自动化应用状况
纵观我国钢铁企业发展经营状况不难看出，其主体呈现自动化技术与装备应用发展不平衡现象，具有一定的发展差异性。其中行业先进的代表包括武钢、宝钢等，由于其部分或成套引入了国外先进技术设备，因此具有较高的自动化水平。而其他中型钢铁骨干企业则多建设于五六十年代，其主体设备与生产工艺呈现出一定的落后性，因此导致控制监测仪表水平有限等状况。其中较多企业认识到该类发展的不足问题因此自八十年代开始便持续加快了改造技术设备步伐，通过引进国外关键技术设备进行部分车间的重建与改造，并令自动化控制监测水平实现了显著提升。
由自动化设备使用来讲，许多改造或新建企业均采用了PLC、DCS构建自动化基础体系，并逐步代替了传统仪表模拟控制与继电器控制方式，实现了分散控制、集中监测管理目标，并构建了管理级别过程控制计算机系统，一些企业还促进了自动化控制系统与生产管理计算机系统的完善融合，形成了在线管理控制体系。一些中小钢铁企业发展改造进程中主体应用监控平台通用软件、PLC等构建了较小规模的DCS 系统，并通过对检测配置仪表的合理改善创设了高精度变送器、智能化仪表检测管理模式。除大量应用压力流量、温度、料面常规监测方式外，一些企业还引入了专用、特殊类别仪表提升了自动化生产控制水平。
当然钢铁企业发展中也不乏许多老厂区仍旧采用可编程单回路调节器、单台PLC替代继电器回路、数显仪发挥局部自动化控制管理。由此可见不平衡的发展应用现状进一步加剧了钢铁工业全面自动化发展建设难度。
4 仪表自动化上的应用中存在的问题
自动化仪表属于精密仪器，在使用过程中容易出现问题，从而影响正常的生产活动，降低工作效率。因此本文接下来将主要介绍自动化仪表在使用过程中应该注意的问题及事项。
自动化仪表使用过程中出现的问题的原因多种多样，包括人为原因、质量原因及自然环境原因等，现分析主要原因如下：
4.1 破坏和缺少维护
这种情况下我们要加强对自动化仪表的巡视管理，防止有人蓄意破坏油田的正常生产活动。很少维护正常使用的自动化仪表，当自动化仪表安装正常使用后，生产部门缺少或没有维护人员定期对自动化仪表进行检修维护，从而使自动化仪表在长期使用过程中出现种种问题，如线路短接或断接、仪器元件损坏及自动化仪表线路出现松动而导致接触不良等问题；
4.2 采购不合理
领导人员不懂实际生产中的需要，采购的仪器不能满足生产，产生“水土不服”的现象。特别对于钢铁行业，国企居多，资源浪费现象更为严重。
4.3 质量本身存在问题
生产厂家技术不行，生产的仪表仪器质量不能保证争产的生产需要。安装施工时没有考虑正常使用情况，过分追求先进技术的头衔而缺乏实际的使用效果评估。
5展望仪表自动化在钢铁行业中的应用
5.1 提高智能化控制与先进控制相结合的应用策略
所谓的智能化控制就是在操作员操作过程中，只要在控制系统中输入相应的数据就可以完成整个操作，前提只需要掌握设备的操作方法即可。智能控制技术在钢铁工业中得到了广泛的应用，并且发挥了显著的效果。而在先进控制的推动下，智能控制得到了进一步的提升，两者较好的结合在了一起。
5.2 重视系统开发和现场总线控制仪表的应用
实现自动化系统与现场设备智能化连接，是由现场总系来实现的，通过现代化数字通信技术直接扩展到现场级仪表，从而现场智能仪表接收来自中央控制DCS系统百分之六十至百分之八十的控制功能，进而构成了现场总控制系统FCS，将测量、控制一体化和明确的分散控制。从而使得控制系统的安全性可靠性进一步提高。在钢铁工业中，我们要重视对现场总共控制系统的应用及开发，让自动化仪表的功能优势充分发挥出来，研究现场自动控制仪表同有关系统的实际应用策略，制定出符合钢铁工业发展的实用性方案。
5.3 全面开发专用特殊仪表，加快推进实用化工程发展进程
钢铁工业生产实践进程中会涉及到较多专用特殊检测仪表的综合应用，进行对极高温度的准确、连续测量，分析
（下转第 174 页）