化工行業(yè)自動化儀表的常見種類與功能分析

王磊

摘 要： 社會主義市場經(jīng)濟(jì)與科技水平的穩(wěn)步增長，為推動化工行業(yè)自動化發(fā)展進(jìn)程奠定了堅實的基礎(chǔ)。在化工生產(chǎn)中，儀表是做為一種輔助工具而存在的而自動儀表化作為當(dāng)前化工行業(yè)生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，也應(yīng)在當(dāng)前背景下進(jìn)行不斷的優(yōu)化與改進(jìn)。本文就基于以上背景，就化工行業(yè)自動化儀表的常見種類與功能進(jìn)行相關(guān)探討，以供參考。

關(guān)鍵詞： 化工行業(yè)；自動化儀表；常見種類；功能

前言：近些年來，自動化技術(shù)的出現(xiàn)不僅更好的滿足了社會及大眾對于化工行業(yè)生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量的需求，更加切實保障了實際生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性。與此同時，化工自動化儀表作為組成自動化生產(chǎn)線的重要設(shè)備之一，其自身的種類及功能也應(yīng)受到相關(guān)工作人員的高度認(rèn)知，并以此充分發(fā)揮出自動化儀表在實際生產(chǎn)期間的積極作用。

1、化工生產(chǎn)過程自動化的相關(guān)概述

1.1自動化的概念

從廣義上來講，自動化主要就是指機(jī)器設(shè)備在沒有或少有人員參與的情況下， 通過自動檢測、信息處理及分析、操作控制等系統(tǒng)的運行完成實際生產(chǎn)任務(wù)。通過在工廠各個區(qū)域安裝數(shù)以萬計個傳感器來收集溫度、壓力、流量、液位、分析等數(shù)據(jù)，進(jìn)行利用計算機(jī)對這些信息進(jìn)行儲存和分析，再用簡潔明了的形式把處理后的數(shù)據(jù)顯示到控制室的大屏幕上。操作人員只要觀察大屏幕就可以監(jiān)控整個工廠的每項設(shè)備。生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)除了能夠采集和處理信息，還能通過PLC、DCS、ESD、DEH等系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備，優(yōu)化生產(chǎn)和保護(hù)人和設(shè)備的安全。。同時，自動化的出現(xiàn)及推廣應(yīng)用也標(biāo)志著我國科技水平較之過于已經(jīng)得到了質(zhì)的飛躍[1]。自動化在實際運行期間整合了多種科技技術(shù)，并對其進(jìn)行了高度集約化的管理及控制。因此從一定角度上來說，自動化技術(shù)的出現(xiàn)能夠大大降低人員勞動力，并為提升實際生產(chǎn)過程中的效率與質(zhì)量注入了新鮮的活力。

1.2化工自動化生產(chǎn)的概念

化工自動化生產(chǎn)指在化工行業(yè)實際生產(chǎn)的過程中應(yīng)用自動化技術(shù)，從而滿足自動化生產(chǎn)的要求。同時，化工自動化生產(chǎn)實質(zhì)上就是將多種自動化生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的整合，并使其成為一個能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定運行的生產(chǎn)系統(tǒng)[2]。同樣，化工行業(yè)，特別是煤化工行業(yè)在實際生產(chǎn)期間會具有一定的風(fēng)險性，不僅會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，更會對化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益乃至工作人員人身安全造成嚴(yán)重的威脅，因此自動化生產(chǎn)技術(shù)此種將勞動力轉(zhuǎn)化為自動化生產(chǎn)的方式便成為了各化工企業(yè)的重要發(fā)展戰(zhàn)略之一。

2、化工行業(yè)自動化儀表的常見種類

2.1自動化溫度儀表

在化工企業(yè)實際生產(chǎn)的過程中，溫度系數(shù)對其生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量具有直接的影響，因此需要相關(guān)工作人員的高度重視及實施監(jiān)督。而將自動化溫度儀表應(yīng)用在實際生產(chǎn)系統(tǒng)中，就可以起到良好的控制及監(jiān)測溫度的作用。熱電阻又分為PT100，PT1000熱電偶又分K型，S型等等，但最終通過電阻及電壓信號，傳輸給DCS機(jī)柜間，然后DCS再通過4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號傳送給卡件，然后CPU通過計算將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)將溫度顯示出來，并對被控對象進(jìn)行調(diào)整和控制，以達(dá)到所需的SV值，現(xiàn)在為了安全與準(zhǔn)確通常對重要儀表測點設(shè)置三取二進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，提高測量及操作的準(zhǔn)確性。對危險的介質(zhì)測點將信號進(jìn)入ESD系統(tǒng)，以保護(hù)人和設(shè)備的安全。

2.2自動化壓力儀表

壓力系數(shù)同樣對化工生產(chǎn)效益具有決定性的影響，沒有進(jìn)行控制的壓力往往會造成自動化設(shè)備運行事故的發(fā)生。而自動化壓力儀表就是在此基礎(chǔ)上設(shè)計并投入使用的設(shè)備之一，其在實際運行期間能夠?qū)⒃O(shè)備壓力系數(shù)進(jìn)行全面的收集與整合，同時將壓力系數(shù)以更加直觀的方式展示在工作人員的面前，便于工作人員對壓力進(jìn)行及時的調(diào)整，大大提升了生產(chǎn)的安全性。

2.3自動化流量儀表

自動化流量儀表主要就是指對相關(guān)液體進(jìn)行控制及監(jiān)測。同時自動化流量儀表也依照化工產(chǎn)業(yè)的實際生產(chǎn)需求分為多種類型。具體而言，自動化流量儀器可依照液體的介質(zhì)不同分為自動化質(zhì)量測量儀器及自動化體積測量儀器等，同時，不同的自動化流量儀表在化工行業(yè)實際生產(chǎn)中應(yīng)用的方式也具有一定的差異性，需要相關(guān)工作人員對其進(jìn)行認(rèn)真的選擇。

2.4自動化物位儀表

在化工行業(yè)實際生產(chǎn)期間，也應(yīng)對生產(chǎn)原材料進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，并以此降低實際生產(chǎn)過程中所發(fā)生的風(fēng)險性因素[3]。而自動化物位儀表可實現(xiàn)對原材料用量的控制，并且相較于人工操作而言，自動化物位儀表控制具有較高的效率及精準(zhǔn)性。同時，自動化物位儀表也依照其測量原理分為以下幾種類型：電容式物位儀表、超聲波式物位儀表、浮力式物位儀表、雷達(dá)式物位儀表、核物位儀表等。

2.5自動化分析儀表

自動化分析儀表，主要指的自動化在線過程分析儀表，用于化工生產(chǎn)流程中（即在線）連續(xù)或周期性檢測物質(zhì)化學(xué)成分或某些物性的自動分析儀表。主要對工廠的安全和產(chǎn)品的質(zhì)量起決定性作用，一般由取樣預(yù)處理、分析儀、電源和電子線路、顯示和記錄四個部分所構(gòu)成。化工過程自動化生產(chǎn)中常用的分析儀表一般有：流程PH計、氧化鋯、紅外氣體分析儀、在線色譜分析儀、磁氧分析儀等等。

以上為化工生產(chǎn)過程自動化中的五大參數(shù)，在化工生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的作用，控制系統(tǒng)利用五大參數(shù)通過智能執(zhí)行器對調(diào)節(jié)對象進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，以達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)的作用，隨著科技的發(fā)展，檢測儀表也越來越智能化，在體積減小的情況下，精度越來越高，抗干擾性越來越強(qiáng)，免維護(hù)性越來越普及。

3、化工行業(yè)自動化儀表的功能分析

3.1自動化儀表的記憶功能

在化工行業(yè)自動化儀表中，具有一定的記憶功能。在原有儀表中，主要就是利用電路組合進(jìn)行簡單的工作，并且其記憶時間非常短，經(jīng)?；虮幌乱粋€命令代替。而在現(xiàn)有自動化儀表在原有基礎(chǔ)上加入了微型芯片，大大提升了儀表對于數(shù)據(jù)的記憶及存儲功能，更便于相關(guān)工作人員對設(shè)備實際運行情況的實時監(jiān)督。

3.2自動化儀表的編程功能

隨著的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度的逐漸提升，在現(xiàn)有自動化儀表中也融入了計算機(jī)編程設(shè)計功能，并且此種功能不僅能夠使得儀表發(fā)揮出硬件的功能，其自身運行情況及系統(tǒng)上的升級也可以借助編程軟件很好的完成，從根本上提升了化工工程在實際生產(chǎn)過程中的各項資源的利用率。

3.3自動化儀表的監(jiān)督功能

在化工行業(yè)實際生產(chǎn)的過程中，自動化儀表設(shè)備不僅可以對生產(chǎn)中各系數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的采集，也可對生產(chǎn)期間各設(shè)備的運行情況進(jìn)行監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備在運行期間的風(fēng)險性。同時，自動化儀表還能夠?qū)Πl(fā)生故障的部位進(jìn)行自我診斷，并將診斷結(jié)果快速的傳輸?shù)焦ぷ魅藛T手中，降低了設(shè)備運行故障對實際生產(chǎn)造成的不良影響。

3.4自動化儀表的處理功能

自動化儀表處理功能主要體現(xiàn)在其對設(shè)備實際運行期間信息資源及數(shù)據(jù)的處理上，例如生產(chǎn)值之間的相互轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)流程的線性化處理、設(shè)備實際運行期間的抗干擾性能等方面。同時，在自動化儀表加入了電腦軟件及芯片處理裝置后，其儀表中所存儲數(shù)據(jù)也可通過計算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，減輕了自動化儀表的工作負(fù)擔(dān)。

總結(jié)：總而言之，隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，以及“中國制造2025”以及“工業(yè)化4.0”概念的普及，自動化生產(chǎn)越來越智能，越來越普及，各地都在建設(shè)信息化智能化工廠， 新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大大加快了化工自動化工廠的發(fā)展，工業(yè)自動化也迎來突飛猛進(jìn)的發(fā)展 ，其中自動化儀表實際運行質(zhì)量及運行效率對于化工生產(chǎn)設(shè)備具有直接的影響，因此這就需要相關(guān)工作人員將當(dāng)前的發(fā)展重點轉(zhuǎn)向至對于自動化儀表的深入研究上，明確自動化儀表的種類以及不同種類各自的功能，并以此促進(jìn)化工企業(yè)穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]任金文.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化過程控制探討[J].石化技術(shù)，2017，（10）：（10）：173.

[2]張國力，李福.解讀現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].化工管理，2017，27）：239.

[3]張裕振.煤化工行業(yè)中自動化儀表實踐技術(shù)探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（10）：83.