現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制分析

柯旭文

摘要：隨著時代的發(fā)展和科技的進步，我國的經濟建設在科學技術的支持下獲得了大跨度的發(fā)展。但在現(xiàn)代化化工儀表及化工自動化技術的實際運用中，必須加強對其應用過程的控制。化工儀表本身就具有較強的自動化控制，在化工行業(yè)的發(fā)展前景也是非常不錯的。

關鍵詞：化工儀表；自動化；過程控制

1現(xiàn)代化工自動化分析

借助自動化與智能化設備代替人工控制，實現(xiàn)化工生產過程中的自動化、實現(xiàn)生產系統(tǒng)穩(wěn)定運行、提升生產水平，推動化工行業(yè)進步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。自動化技術綜合了計算機技術、系統(tǒng)工程、信息傳輸技術、控制技術，現(xiàn)已被廣泛應用到交通運輸、醫(yī)療、生產等諸多行業(yè)。工業(yè)體系中化工行業(yè)占據(jù)了重要位置，發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)化學生產地點具有固定性與封閉性，一些化學產品對人體危害較大，不利于工作人員控制與安全管理。因此，要求化工生產過程中嚴格監(jiān)督、規(guī)范操作，而引進自動化技術則有效解決了該問題。自動化技術的應用改變了以往人工操作控制模式，有效提高了生產操作準確度與工藝技術控制，提升產品質量與生產安全，在保證人員生命安全的同時促進生產，提高生產效率。

2化工儀表種類

第一，溫度測量儀表?；どa中一些化學反應會引起溫度變化，通常溫度在20℃～37℃不會影響生產運行，一旦超過正常溫度或低于正常溫度會帶給人不適感，影響現(xiàn)場生產操作。對此，生產時做好溫度控制尤為關鍵，通過溫度測量儀表控制溫度，提供適宜的生產環(huán)境，保證工作順利開展。溫度測量儀表監(jiān)測范圍在-300℃～2000℃，為確保測量穩(wěn)定可配合熱電阻與熱電偶設備。第二，壓力測量儀表。壓力控制也是化工生產重要環(huán)節(jié)，壓力范圍是化學反應效果的關鍵環(huán)節(jié)，負壓條件下壓力需保持在300MPa范圍。第三，物位測量儀表。物位測量主要針對化學材料劑量、成品半成品質量控制，常見物位測量儀表為浮力式測量儀表。同時，要求做好物位測量儀表精細化控制，如：差壓、電接觸、超聲波、電容等。第四，流量儀表。該儀表主要應用于管道測量或液體、蒸汽流量。第五，分析儀表，分為線上分析與實驗室分析，組成構件包括取樣、預處理、進樣系統(tǒng)。其過程為：抽取樣品使其滿足分析器條件要求，分析器把樣品的成分量轉為可測量的電信號，電源提供電能保證控制儀表正常運行，把電信號擴大后錄入顯示器中，工作人員通過讀取顯示參數(shù)展開操作控制。

3現(xiàn)代化工自動化的概念和意義

3.1現(xiàn)代化工自動化

現(xiàn)階段，智能化在社會進步和科技發(fā)展的強大助力下已經呈現(xiàn)出普及化的趨勢，“智能”已滲透到各行各業(yè)，甚至在生活的細微之處，而且在我國的化工行業(yè)中，現(xiàn)代化工儀表的使用大大地推動了化工產業(yè)的運行，不僅提高了化工產業(yè)的工作效率，而且在化工生產過程中，采用先進的高科技儀器可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力勞作，節(jié)省了人力資源，提高了生產速率，因此也為化工行業(yè)節(jié)約了生產成本?？梢姡瑧矛F(xiàn)代化工儀表逐漸成為化工行業(yè)一個重要的生產工具。

3.2現(xiàn)代化工生產的意義

自從我國工業(yè)革命以來，科學技術作為第一生產力一直是我國工業(yè)發(fā)展執(zhí)行的理念。近年來，隨著人工智能技術的發(fā)展，各行各業(yè)都或多或少地引入了智能化技術。而化工行業(yè)作為我國向前發(fā)展的重頭行業(yè)，在這樣的大環(huán)境下，應主動跟隨時代發(fā)展的潮流，將自動化技術應用在實際的行業(yè)運營中。

4化工儀表自動化現(xiàn)狀

在儀表組成的支持下，化工儀表分為如下型式。

4.1單元組合式

單元組合式儀表設備主要是能夠滿足通用需求，其以信號進行連接，實現(xiàn)各單元模塊的搭建工作。

4.2基地式

基地式儀表主要針對一定范圍內測量的需要來設計，在基地式儀表設備當中配備了標尺，能夠將測量的結構反映出來。但是這種儀表不能夠實現(xiàn)有效通用性。

4.3組件組裝式

組件組裝式儀表主要借助電路和電子元件的運用，將相應設備插件進行打造，根據(jù)實際使用的需求建立儀表類型。當下，在計算機系統(tǒng)的支持下，組件組裝式儀表是首選的儀表類型?，F(xiàn)今化工儀表的優(yōu)勢也是多方面的。一方面化工儀表具有記憶功能、在傳統(tǒng)儀表的基礎支持下，其主要以時序和邏輯電路實現(xiàn)功能的搭配，在實際應用當中，對某一時刻的動作及時記憶，在開展下一狀態(tài)之后，取代之前的信息。給予這種特性，采用計算機信息技術可以對不同的狀態(tài)信息及時儲存，對信息進行科學的分析處理。另一方面，化工儀表具有可編程的功能，在計算機控制技術的支持下，自動化儀表中的邏輯電力部件被先進的計算機軟件替換，通過控制功能的不斷完善，在實際的軟件編程中工作變得更加簡潔、方便。

5化工自動化儀表在生產中具體應用

5.1測量變送儀表的應用

測量變送儀表包括測量元件和變送元件。主要功能是對自動控制系統(tǒng)進行檢測，測量變送儀表是化工生產中不可缺少的儀器。應用測量變送儀表，同時做好一系列的檢測工作，包括壓力指標，流量指標，液位指標等等，參數(shù)檢測過程復雜性高，涉及到的種類也比較多，所以需要做好相關儀表的分類工作。

5.2 控制儀表的應用

控制儀表的應用，在化工生產中也應用相當廣泛，通過控制儀表的應用將實際測量的參數(shù)自由轉換，轉換后形成的信號控制化工生產，電流信號，電壓信號被接收到位之后，還需要與既定的標準信號相比較，明確是否有誤差產生，一旦出現(xiàn)誤差，應該按照標準要求對執(zhí)行器進行調節(jié)。此外，為了更好的發(fā)揮儀表作用，控制儀表還需要有自我調節(jié)功能，保障儀表輸出的可靠性，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，需要切換為手動操作模式，調節(jié)系統(tǒng)失控狀態(tài)。

5.3執(zhí)行儀表的應用

執(zhí)行儀表也屬于化工自動化儀表的重要組成，應用執(zhí)行儀表對于一系列生產信號進行收集，借助自身的調節(jié)功能改變物料的具體流量，保障化工生產過程能夠按照預設指令運行。執(zhí)行儀表的種類也有很多，在實際化工生產中，分析化工生產實際，選擇與其相符合的執(zhí)行設備，例如在化工生產過程中，氣動調節(jié)閥備受青睞。

5.4顯示報警儀表

該化工儀表屬于聯(lián)鎖自動保護系統(tǒng)的范疇，當然在生產中也比較常用。顯示報警儀表的信號來源于測量儀表，通過信號數(shù)據(jù)軟件將不同的工藝參數(shù)進行接收，并且將接收到的數(shù)值與設定好的參數(shù)比對，一旦有誤差存在，會有警報發(fā)出，此時應該將信號切斷，這樣才能保障裝置的安全性。

6結語

隨著智能化科技的發(fā)展，加強對現(xiàn)代化工儀表以及自動化過程的控制越來越重要，要想對此進行研究，就必須結合自動化生產的理論知識以及現(xiàn)場實踐中的應用，對自動化過程進行深入分析；另外還要結合實際的機器運行，對儀表與硬件之間連接的狀態(tài)進行監(jiān)測，降低故障出現(xiàn)率，從而較快地推動化工產業(yè)經濟效益的提高。

參考文獻

[1]劉智斌，薛峰.化工儀表常見故障和檢修方法[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（23）：23-24.

[2]張寶萍.儀表自動化在化工生產過程中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2017（11）：168-169.

[3]賈沛菁.化工自動化控制及化工儀表的研究[J].當代化工研究，2017（05）：159-160.

[4]汪道友.淺談化工儀表常見故障與檢修方法[J].當代化工研究，2017（05）：37-38.

[5]林曉.化工儀表自動化及在生產中的應用[J].化工管理，2017（11）：75-76.

（作者單位：茂名瑞派石化工程有限公司）