化工自动化仪表及控制系统智能化

化工自动化仪表及控制系统智能化

发表时间：2019-04-24T15:43:46.127Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：刘俭惠爽

[导读] 摘要：随着科学技术的不断发展与进步，化工生产设备得到不断更新。

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摘要：随着科学技术的不断发展与进步，化工生产设备得到不断更新。在化工生产过程中，化工仪表是对化工生产过程进行测量和控制的主要设备，能够更好地保证化工生产的精准性。在化工生产过程中对化工仪表进行应用，尤其是一些自动化仪表的使用，可以提高化工生产的自动化控制水平，实现对化工生产的全面控制和严格监督，这也是工业生产自动化发展的必然结果。

关键词：化工仪表；自动化；控制

现阶段我国化工自动化领域得到了长足的进步，随着科学技术的不断发展与提升，在诸多领域和行业中，自动化技术得到了推广和应用。在化工仪表中应用自动化金属，很大程度上促进了我国经济的发展。随着化工生产装置规模逐步大型化、产品系列化，除了生产工艺技术不断革新，也要求装置中测控仪表及控制系统具备更高的先进性、可靠性、智能化，才能保证生产可靠安全、保证产品产量和质量。

一、现代化工仪表类型

化工设备是化工生产过程中的各种设施、设备、元件的总称，化工仪表是对化工生产过程中的各个环节进行监测的主要设备，在化工生产中有十分广泛的使用。因为化工生产过程中的每一个参数都会影响化工生产结果。现代化工仪表的主要类型有以下几种：

温度仪表：化工生产具有一定的特殊性，某些化工材料对环境的温度要求较高，例如有的化工产品要求环境温度为-200℃ -1800℃之间，在化工生产过程中对环境温度进行控制，是一个十分重要的环节。常用的仪表有热电偶与热电阻仪表，现代仪表中以总线技术为基础，结合电子技术，能够对温度信号进行快速接收，温度采集系统能够直接将外界环境的温度采集起来，录入系统中，便于实现对化工产品生产过程中的环境温度的有效控制和测量。

压力仪表：压力仪表是对化工生产过程中的压力状态进行监控的主要设备，压力是化工生产股从中的一个最重要的变量，通过环境压力的改变可以实现高效、精准的生产，提高化工产品的生产效率。化工生产设备也会受到外界压力因素的影响，对压力进行准确控制是化工生产的基本要求。因此，在实际生产过程中，应该要使用专业的压力仪表，通常将压力控制在300MPa 以下，常见的压力仪表有压力传感器、特种压力表、压力变送器等，由于化工生产属于比较特殊的工业生产，所以特种压力表必须要具有耐腐蚀、抗性高等特点和优势。物位测量仪表：物位测量仪表是对化工生产原料的用量进行精准控制的设备，一般的物位测量仪表主要可以分为直读式仪表、浮力式仪表、回波反射式仪表、电容式仪表、静压式仪表等，其中导波雷达仪表和磁致伸缩仪表的精确性最高，能够精确地控制物料的用量，确保化工生产过程中的安全性和产品的质量。

流量仪表：流量仪表主要是对化工生产过程中的流量进行控制的仪表设备，包括流量速度测量、流量容积测量等不同的功能。常用的流量仪表主要有电磁流量计、浮子流量计、科氏力质量流量计、超声波流量计等。

二、现代化工仪表的自动化功能

1、可编程功能。将现代计算机软件融入到化工仪表的设计和制作中，可以完成对传统逻辑电路的替换，发挥软件的控制作用，尤其针对一些控制电路中的复杂控制软件，在简化仪表结构的同时，还可以完成对化工仪表的智能化改造，提高仪表的使用性能和运行速率。

2、计算功能。将微型计算机融入到化工仪表设计中，可以实现化工仪表自动化，促使其具备较强的复杂数据分析和计算功能，提高仪表计算的准确性和稳定性。同时，在化工仪表的生产运行中，可以确定仪表的最小值或者最大值，凸显其计算功能的强大，在实现工作程序简化的同时，减少劳动力的浪费。

3、记忆功能。传统的化工仪表结构基本是由硬件设施所构成，只能对单一状态或者单一阶段进行记录，难以适用于相对复杂的工作状态下。随着我国化工生产工艺的逐步更新，化学反应更加密集、生产技术快速提升，传统的化工仪表已经难以满足实际生产需要。现代化工仪表在融入微型计算机后，其本身具备较强的记录功能，可以将复杂状态的化工生产完整记录下来，进而方便工作人员查看。

4、故障监督功能。普通化工仪表的结构为硬件设施，难以通过灵活而有效的方式，对生产进行全程监控，加大了故障发生概率。现代化工仪表可以记录以及显示整个生产过程中的所有数据，其具备微型计算机处理功能，可以保证数据的精确性和稳定性，敏锐的找到生产中潜存的故障，为故障检修和排除人员提供便利，在节约故障排除时间的同时，提高了生产质量。同时，通过自动化仪表，还可以完成对生产过程的监督和控制，及时发现生产中出现的问题，确保化工生产的经济性、安全性以及稳定性。

三、自动化技术在现代化工仪表的应用

1、可编程功能的控制。随着科学技术的不断发展，计算机技术也处于不断发展与上升的阶段中。在进行化工行业的自动化生产时，从业人员可以将计算机技术融入其中，实现现代化工仪表的可编程功能并对其进行控制。将计算机技术融入到化工仪表的设计中，一方面可以充分利用发展快速的计算机技术，另一方面也可以使得硬件系统逐渐简化，对化工仪表的自动化具有重要的意义。对于那些控制电路较为复杂的化工仪表而言，此融合就显得更为重要了。此外，可编程功能的控制实现不仅仅能够提高化工仪表在生产过程中稳定性的发挥以及功能的最大化，还有利于化工仪表的日常维护工作。

2、计算功能的控制。在进行现代化工仪表生产时，一个重要的任务便是在保证化工仪表生产效率的同时，还能够保证仪表生产的稳定性与准确性。上文提及，实现可编程功能的控制在很大程度上可以提高现代化工仪表生产的稳定性，并有利于提高其生产的精确性。而计算机技术不仅仅能够实现可编程功能，还能够实现计算功能，从而大大提高化工仪表生产的精确性。计算机技术与现代化工仪表的紧密结合不仅仅能够大大增强化工仪表的计算能力，还能够使化工仪表与先进的、高智能化水平的控制系统相匹配，从而大大提高化工仪表的生产效率。计算功能控制的实现一方面可以使得现代化工仪表在生产过程中尽可能地减少反应时间，使得化工仪表对于大数据的处理能力能够有一个质的改变；另一方面，有了强大的计算机技术作为化工仪表生产的后盾，化工仪表计算的精确性与准确度也将会得到提高。

3、记忆功能的控制。对于传统的化工仪表产品来说，其只拥有相对而言简单的硬件设施与设备。这一情况限制了化工仪表对于数据与信息的储存，导致仪表对于数据与信息的储存往往都只是暂时的，而且只能记录一些相对简单的状态，无法进行复杂的关键数据的记录与保存。这都是当代化工仪表在不断发展的阶段中所需要的。此外，传统的化工仪表的原始数据一旦被新数据更新，将会被覆盖，无法获取原来的信息了。大容量的计算机技术同样可以有效解决这一类的问题，为现代化工行业的进一步发展提供一定的基础。

总之，自动化控制具有精准度高、灵活性强、集成性高以及功能齐全等优势，其在我国化工生产中具有优化生产环境、提升生产质量