現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制

劉偉

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)儀器和化學(xué)自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛。但是，在現(xiàn)代儀表和化學(xué)自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中，必須加強應(yīng)用過程控制?；瘜W(xué)儀器具有很強的自動化控制功能，發(fā)展前景相對廣闊。本文主要進行現(xiàn)代工業(yè)儀器和化學(xué)自動化的過程控制設(shè)計和應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化;儀器儀表;化學(xué)自動化;過程控制

一、現(xiàn)代化自動化的概念和意義

（一）概念。在中國的化學(xué)工業(yè)中，現(xiàn)代化學(xué)儀器極大地提高了整個化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)效率，這對化學(xué)工業(yè)的現(xiàn)代化具有重要意義?，F(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)主要是指生產(chǎn)者在化學(xué)生產(chǎn)過程中使用最先進的技術(shù)設(shè)備，從而實現(xiàn)高水平的自動化生產(chǎn)和人性化生產(chǎn)。在當(dāng)今，全國大力倡導(dǎo)“大眾創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新”，除了技術(shù)創(chuàng)新的背景，現(xiàn)代工人的自動化生產(chǎn)具有非常重要的意義，這也是中國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要指導(dǎo)思想。

（二）化學(xué)自動化的概念和意義。機器的生產(chǎn)過程和管理過程等，在沒有人或少數(shù)人的情況下，可以根據(jù)預(yù)定的計劃進行信息處理并對操作控制做出準(zhǔn)確的判斷，從而實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。自動化技術(shù)是在整合各種科技點的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，主要涉及計算機技術(shù)，系統(tǒng)工程技術(shù)，信息傳輸技術(shù)，控制技術(shù)等。在當(dāng)今時代，許多行業(yè)，如生產(chǎn)行業(yè)，運輸行業(yè)和軍事行業(yè)，都呈現(xiàn)出自動化趨勢并在不斷的發(fā)展。

自動化技術(shù)的應(yīng)用大大降低了人們的勞動強度，節(jié)省了大量勞動力，使人們有更多的精力從事更有價值的勞動，從而不斷改善人們的勞動環(huán)境，提高勞動效率，促進社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。

化學(xué)自動化是將自動化技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。通過建立自動控制系統(tǒng)，可以控制自動化設(shè)備，操縱設(shè)備來代替人工，實現(xiàn)化工行業(yè)的自動化生產(chǎn)?；瘜W(xué)生產(chǎn)是社會發(fā)展過程中的重要產(chǎn)業(yè)。它也是一個不可替代的行業(yè)，具有獨特的要求，如高操作精度，高風(fēng)險和封閉的生產(chǎn)環(huán)境。從事化工行業(yè)生產(chǎn)不僅會損害人員的健康，還會在產(chǎn)品運行不當(dāng)?shù)那闆r下降低產(chǎn)品質(zhì)量，造成產(chǎn)品故障，甚至造成安全事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。隨著化工行業(yè)自動化技術(shù)的引入，自動化技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)取代了人工生產(chǎn)活動，一方面提高了生產(chǎn)操作的精度，另一方面有效地控制了工藝指標(biāo)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。它大大提高了生產(chǎn)安全性，確保了人員和財產(chǎn)的安全。

二、現(xiàn)代工業(yè)儀器自動控制功能分析

現(xiàn)代化學(xué)儀器的自動化控制功能體現(xiàn)在以下五個方面：

（一）可編程功能。在具體的儀器制造中，通過增加計算機軟件元件，可以有效地替換原始硬件邏輯電路，并且可以實現(xiàn)軟化硬件的目的。特別是在某些控制電路中，復(fù)雜的自動化軟件可用于簡化基礎(chǔ)知識和儀器內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)。通過應(yīng)用相對復(fù)雜的計算機軟件，還可以完成儀器修改工作，改變原有的邏輯電路，從根本上提高儀器性能，促進儀器的空轉(zhuǎn)操作。

（二）計算功能。通過實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器和微機的有效結(jié)合，可以從根本上提高儀表計算的速度和準(zhǔn)確性。通過實施儀器自動化，儀表可以具有強大的計算功能。在這種情況下，儀表可用于計算大量數(shù)據(jù)。并保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在具體的化學(xué)儀器操作中，有必要弄清楚最大值，這可以反映自動化學(xué)儀器計算功能的優(yōu)點，不僅具有減少工作環(huán)節(jié)的優(yōu)點，而且還具有減少勞動量的優(yōu)點。

（三）記憶功能。對于一般儀器，只有硬件設(shè)施只能執(zhí)行臨時數(shù)據(jù)和信息存儲，完成狀態(tài)記錄工作一段時間，并且不能及時保存過多和過于復(fù)雜的狀態(tài)，并且存在覆蓋舊狀態(tài)的問題。當(dāng)實現(xiàn)自動儀器和微機的有效組合時，可以增強儀器的記憶功能和存儲功能，并且可以及時記錄每個階段的工作狀態(tài)，方便員工查看。

（四）復(fù)雜的控制功能。對于傳統(tǒng)儀器，控制功能相對較小，而且相對簡單。但是，通過實施化學(xué)儀器自動化，可以增加和增強儀器本身的相關(guān)功能，并能及時處理傳統(tǒng)儀器無法處理的問題。這樣，當(dāng)出現(xiàn)化學(xué)品生產(chǎn)風(fēng)險并出現(xiàn)復(fù)雜性問題時，通過應(yīng)用自動化儀器，可以進行相應(yīng)的控制以避免生產(chǎn)失敗的發(fā)生。

（五）故障監(jiān)控功能。在機械操作中，儀器有大量要記錄的信息和數(shù)據(jù)，每個生產(chǎn)鏈接都包含重要的信息和數(shù)據(jù)。就傳統(tǒng)儀器而言，它主要是硬件級別的設(shè)備。一旦這些設(shè)備發(fā)生故障，他們就無法及時準(zhǔn)確地定位故障。在積極實施化學(xué)儀器自動化后，可以給儀器微機處理系統(tǒng)分析機械故障產(chǎn)生的信息，從而準(zhǔn)確鎖定故障的具體位置，從而有效節(jié)省維護時間，有效提高故障排除的效率。

（六）聚合釜串級控制箱在聚氯乙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用。在控制聚合容器的溫度時，可以采用級聯(lián)控制方案。在這種情況下，在水壺中調(diào)節(jié)溫度。在溫度升至20分鐘后，反應(yīng)溫度與罐溫度之間存在很大差異。此時，如果使用恒定值級聯(lián)控制，則不可避免地導(dǎo)致積分飽和，導(dǎo)致加熱過程中溫度的過沖。此時，DCS系統(tǒng)就可以得到有效控制。

三、化學(xué)儀器發(fā)展前景展望

為了有效保證化工設(shè)施的順利運行，作為政府和有關(guān)部門，有必要制定科學(xué)合理的管理政策，進行管理和干預(yù)。目前，政府和有關(guān)部門在政策層面和經(jīng)濟層面給予了大力支持。對于化學(xué)儀器的發(fā)展，它具有積極的引導(dǎo)和推動作用，其發(fā)展情況非常令人印象深刻。

四、結(jié)論

現(xiàn)代化學(xué)儀器在化工生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，不僅提高了化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且提高了化工生產(chǎn)的安全性，也極大地促進了化工的發(fā)展。為進一步完善現(xiàn)代工業(yè)儀器和化學(xué)自動化過程控制的研究，有必要將理論與實踐相結(jié)合，對主站系統(tǒng)和自動化設(shè)備進行深入分析，研究其實際運行狀態(tài)。加大投入，培養(yǎng)技術(shù)人才，更好地控制儀器的各項功能，通過儀器自動化的實現(xiàn)，更好地消除生產(chǎn)故障，提高生產(chǎn)效率，促進化工行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻：

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