提高化工生产装置仪表自控率的措施

提高化工生产装置仪表自控率的措施

何涛 ,屠立峰

浙江省天正设计工程有限公司  浙江省杭州市 310000

摘要：目前，我国化工行业发展迅速，针对化工生产企业中各装置仪表的自控率问题，本次研究首先对仪表自控率低的原因进行合理分析，在此基础上，对提高化工生产装置仪表自控率的措施进行全面研究，为提高生产装置仪表的控制水平奠定基础。对于我国部分企业而言，其生产装置仪表的自控率相对较低，影响仪表自控率的因素相对较多，这是自控率难以得到提升的重要原因，因此，企业需要分别采取多项有效措施，全面提高化工生产装置的仪表自控率。

关键词：企业；生产装置；仪表自控率；原因分析；措施研究

引言

仪表自控率作为衡量自动控制回路投用情况的技术指标，反映了工艺系统设计水平、工艺人员操作水平、独立保护层应用水平以及自动控制相关仪表管理水平。提升仪表自控率指标有利于化工企业安全稳定高效运行，有利于推动自动化仪表设备使用、维护、管理水平提高。本论述以化工企业仪表自控率提升为例，分析化工仪表自控率提升措施。

1化工仪表自控应用优势

1）提高控制与处理能力。传统的仪表不能够对复杂的工程进行检测，只能简单地监测数据，但是自动化仪表因为与自动化技术、智能化技术相结合，借助计算机强大的计算能力，使自动化仪表能够完成复杂的工程检测工作。对于一些控制难度较高的系统，自动化仪表也有着很好的表现，通过自动化技术的应用，自动化仪表能够很好地处理和控制多项复杂的工作。2）提高仪表监测效率。自动化控制技术与仪表的结合形成了自动化仪表，在控制系统中进行组态编程，仪表就会按照既定程序运行，控制系统在这个过程中作为仪表的监控和发出指令的中心，通过控制系统强大的计算与存储能力，在很大程度上提高了仪表检测的速率。仪表检测速率是自动化仪表最明显的优势，与传统的仪表相比，自动化仪表能够自动检测所需要检测的数据，并根据自动化程序完成相应的操作，检测速率极大提高。3）提高仪表控制精准性。自动化仪表可以对仪表的检测结果进行监控，且能够及时发现和修正错误的检测数据，从而减少仪表的检测误差，提高仪表检测的准确率。在控制程序中输入相应的检测数值，当仪表所检测的数值出现偏差时就会自动发现误差并修正，与传统的仪表相比，受到人为不稳定因素的影响较小，从而在很大程度上提高了仪表检测的准确率，是自动化仪表的主要技术优势。

2化工装置仪表自控系统中的故障

检测仪表是自动控制系统的重要组成部分，而仪表自控系统的操作与控制需要温度、压力、流量、液位等参数为基础，若测量仪表无法正常采集数据，整个自控系统功能无法发挥。目前，化工装置仪表自控系统故障主要发生在温度测量仪表、流量测量仪表、液位测量仪表及压力测量仪表等上。由于化工生产介质种类较多，所使用的的温度测量仪表有不同的测量原理和适用环境，常见的种类有热电偶、热电阻，主要故障有短路与线路腐蚀，需要根据实际情况进行分析判断 。而流量测量仪在大型化工装置中配备较多，且故障比较复杂，主要表现为读取波动较大、仪表显示数值误差较大等问题，这些问题与工艺介质密度差、压管存在泄漏等有关。对于压力测量仪，其工作原理是内部的敏感元件在随着压力的变化而产生不同的形变，并将此转化成标准的电信号传送出去。在系统工作中若仪表发生外部变形、内部元件可感应到变化，并以电信号形式将变化传递出去。若仪表内膜片发生膜片破损、压管存在、锈迹及泄漏等问题，则会无法保证数据的准确测量。液位测量也是常用的监测参数，不同原理的液位测量仪表会因为介质密度、结露、釜内压力、仪表机械故障等原因造成数据误差。

3提高化工生产装置仪表自控率的措施研究

3.1加强自控率监控

针对企业内生产装置仪表自控率相对较低的问题，加强自控率监控十分关键，在自控率严重降低的前提下，企业可以及时查找自控率降低的原因，并采取合理的措施进行有效控制，稳步提升仪表自控率，保证生产装置可以长期处于稳定状态。在加强自控率监控的过程中，首先，对于我国的企业而言，其需要建立适合自身企业的自控率监控系统，可以对各种仪表的自控率进行实时的查询，此时就可以对所有装置仪表的自控率进行监管，对设备的自控率进行评价，及时发现自控率的偏低问题，并对问题出现的原因进行深究，以便制定合理的措施提高仪表自控率；其次，在企业内建立仪表自控率考核体系，使得工作人员可以重视仪表自控率问题，不再过度依赖手动操作设备，同时，工作人员可以及时的寻找提高仪表自控率的措施，通过群力群策的方式，使得企业中的仪表自控率得到全面提升。

3.2推进仪表自控率的自动化统计

仪表自控率计算方法简单，但由于自控回路数量多，工作模式动态变化，采用人工统计，即消耗大量人力，也易出现数据统计错误、数据滞后等问题；为提高自控率统计的准确性、实时性，可以采用智能化统计方法。自控率智能化统计的核心是利用PID功能块的工作模式标志位进行预设程序运算，常见统计方式有以下三种：（1）利用已有MES系统。通过MES系统采集DCS系统各自控回路PID块的工作模式标志位，累加处于自动状态下PID块数量，剔除不参与计算的回路，再根据计算公式得出仪表自控率。（2）利用DCS组态功能块。通过程序块累加出处于自动状态下PID块个数，再通过计算功能块算出仪表自控率。该方案会占用DCS系统控制器运算空间，为了保证DCS控制器性能，尽量不采用该方法计算仪表自控率。（3）利用DCS系统报表功能。添加DCS系统各自控回路PID块的工作模式标志位到报表数据库中，在报表引入PID块的工作模式标志位变量，通过报表计算功能得出仪表自控率。

3.3优化化工仪表自动化系统

第一，提高化工仪表自动化控制系统的精准化控制和管理。即，利用计算机控制系统，实现对自动化系统的实时监测和管理，进而提高自动化控制系统的数据分析能力、处理能力，同时实现对化工产品生产过程的自动化控制。第二，优化化工仪表自动化控制系统安全一体，规范自动化控制系统的维修、管理、保养措施。化工企业也需要做好自动化控制系统的数据监控和反馈工作，定期开展化工仪表自动化控制系统的故障检查工作，进一步保障自动化控制系统的安全运行。第三，工作人员作为化工生产的重要主体，企业需要重视操作人员技术能力和综合租养的提升，通过教育培训活动，进一步提高工作人员的业务能力，进而满足化工生产自动化管理工作的需求。

3.4建立分级管理预防机制

在工作人员明确仪表自动化设备在化工生产中的重要地位基础上，需要从企业实际情况出发，构建科学的管理方案，推行分级管理预防机制，在此过程中，需要对工作人员实践操作能力进行培训。工作人员依照分级维护自动化仪表，有助于提升人员对自动化仪表性能的充分掌握，从而进一步提升对仪表的合理监管效果，提升操作人员应用能力。在日常维护过程中，需要专业技术人员对设备进行针对性检查，保证仪表性能可以满足企业各个工作单元工作需求。通过外部常规检查、内部重点单元检查相互结合的分级管理方式，可以很好地解决自动化仪表性能问题，为化工生产顺利进行提供保障。

结语

综上所述，对于企业而言，仪表自控率是一项非常重要的管理指标，其可以充分说明企业的竞争力水平。进而对企业的发展产生影响。事实上，影响仪表自控率这一指标的因素相对较多，因此，企业需要对影响仪表自控率的因素进行充分分析，从多个角度出发，制定合理的措施，全面提高企业生产装置的仪表自控率。

参考文献

[1]王毅，李江华.仪表自控率低原因及提升措施［J］.化工管理，2020（24）：162-163.

[2]许兆权，宋杰，徐龙甫.提高仪表自控率以增强装置运行稳定性［J］.中国仪器仪表，2017（9）：41-45.

[3]陈顺强.仪表自控率低原因及提升措施［J］.仪器仪表用户，2018，25（1）：107-110.

[4]阮晓英, 阮洋. 仪表自控率实时统计功能在 CS3000 系统的实现[J]. 设备管理与维修, 2018(08): 47-48.

[5]汪湲湲. 优化 PID 调节器提高装置自控率[J]. 石化技术, 2020, 27(1): 144+146.