現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制初探

高碧瑩 王偉

摘 要：與以往傳統(tǒng)的化工儀表過程控制相比較而言，現(xiàn)代化工儀表和自動化技術(shù)在原有的基礎(chǔ)之上進行了有機的結(jié)合，從而可以在很大程度上提高現(xiàn)代化工儀表過程的控制效率，最大程度的保證我國相關(guān)行業(yè)與企業(yè)對于化工儀表應(yīng)用的精準程度和科學性，從總體上保證和提高了我國化工行業(yè)的整體水平。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代;化工儀表;化工自動化;過程;控制

1 現(xiàn)代化工儀表概述

工業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免的會涉及到多種類型儀表的使用，這些儀表被稱作化工儀表。化工儀表在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要是通過相互之間的配合來實現(xiàn)，并且普遍用于工業(yè)生產(chǎn)中的過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)檢測以及化工產(chǎn)品性能測試等工作中。為了保證化工儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，提高現(xiàn)代化工自動化過程控制的水平具有重要意義。一般情況下，現(xiàn)代化工儀表測量的參數(shù)涉及溫度、壓力、物位、流量以及需分析的各種參數(shù)等等，由于這些參數(shù)與產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著直接的關(guān)系，因此工業(yè)生產(chǎn)過程中對于儀表的性能以及實際的運行狀態(tài)均有著非常高的要求。常見的現(xiàn)代化工儀表包括壓力儀表、溫度儀表、流量儀表以及物位儀表等，按照功能不同對其進行劃分又可以分成控制儀表、檢測儀表和在線分析儀表等幾種。在儀表應(yīng)用過程中由于某些危險系數(shù)高的環(huán)境不適合工作人員直接參與操作，這種情況下便需要借助自動化技術(shù)對其運行狀態(tài)實施過程控制，保證相關(guān)工作可以順利進行。

2 現(xiàn)代化工儀表的類型

2.1 溫度測量儀表

化工生產(chǎn)中一些化學反應(yīng)會引起溫度變化，通常溫度在20℃～37℃

不會影響生產(chǎn)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(chǎn)操作。對此，生產(chǎn)時做好溫度控制尤為關(guān)鍵，通過溫度測量儀表控制溫度，提供適宜的生產(chǎn)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(shè)備。

2.2 壓力測量儀表

對生產(chǎn)過程中的壓力進行控制，對化學化工生產(chǎn)也有著重要影響。作為化學化工反映效果中的重要環(huán)節(jié)一一壓力，它的范圍應(yīng)當保持在300MPa范圍。

2.3 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(zhì)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。

2.4 流量測量儀表

流量測量儀表主要是對管道、液體、蒸汽的流量進行測量。

2.5 分析測量儀表

（1）分類：線上分析、實驗室分析。

（2）組成部分：取樣、預(yù)處理、進樣系統(tǒng)。

（3）測量過程：

①抽樣并使樣本的質(zhì)量和數(shù)量滿足分析器的條件需要;

②使用分析器將抽取的樣本成分量轉(zhuǎn)化為電信號;

③利用電源提供的電能從而使得控制儀表能夠正常運行;

④將擴大后的電信號錄入到顯示器中，通過讀取顯示器的參數(shù)從而使工作人員展開科學的、合理的操作控制。

3 自動化技術(shù)在化工業(yè)中的過程控制

3.1 對記憶功能的控制

就一般情形而言，一般中的硬件設(shè)施所具備的功能只有對數(shù)據(jù)信息進行短暫記憶，或者是只可以記錄某階段、環(huán)節(jié)中的狀態(tài)，而不具備將龐大的數(shù)據(jù)信息進行保存分析的功能。一旦在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)新狀態(tài)，化工儀表對數(shù)據(jù)信息的保存功能就會新狀態(tài)覆蓋舊狀態(tài)，從而使得化工儀表在進行數(shù)據(jù)分析時難以順利進行。但是，如果將微型計算機同化工儀表實現(xiàn)兩兩結(jié)合，不僅能夠提高化工儀表對數(shù)據(jù)信息的分析、計算能力，更加能夠?qū)x表中潛在的記憶功能與存儲功能全部挖掘出來，將這些功能在儀表使用中充分發(fā)揮出來。這樣一來，儀表就能過實現(xiàn)對某個階段、環(huán)節(jié)狀態(tài)記錄的及時性，以為后期管理數(shù)據(jù)資料的分析與查閱提供可靠的參考資料。

3.2 物位測量儀表

在化學反應(yīng)中，影響化學反應(yīng)順利進行的因素除開溫度、壓力等外，還有各種各樣化學原料的剩余量與濃度也將影響生化反應(yīng)的速率，因此為確?；どa(chǎn)的安全性與高效性，必須對化學反應(yīng)的各項反應(yīng)物原料劑量進行控制，尤其是決定反應(yīng)的關(guān)鍵反應(yīng)物，需對其剩余量進行動態(tài)監(jiān)測，不僅要控制化學原料的劑量，化學成品、半成品的質(zhì)量與濃度也許格外重視，因此需要專業(yè)的物料測量儀表進行動態(tài)監(jiān)測。一般化學反應(yīng)采用浮力式測量儀表，在測量物位時，還需對直讀、差壓、浮力、電容等數(shù)據(jù)展開精細化管理。

3.3 計算功能

在儀表的運行中，可以通過相應(yīng)的儀器將儀表的數(shù)據(jù)進行采集，再運用相應(yīng)的計算機軟件對其主要功能進行加工，從根本上提升儀表的運算速度和準確率，增強計算功能的使用期限。除此之外，選擇運用具有高新技術(shù)的儀表盤，可以在具體的實踐中改進原有的計算體系，實現(xiàn)儀表的高速運行。因此，可以為整個機械節(jié)省時間，提高生產(chǎn)效率，減少一些相關(guān)工作的勞動量，提升具體運行實踐中的產(chǎn)量。

3.4 對可編程功能的控制

將現(xiàn)代化工儀表應(yīng)用到化工的自動化控制中，因為化工儀表內(nèi)部的微型計算機，使得相關(guān)人員能夠及時的掌握化工儀表的運轉(zhuǎn)情況。例如，現(xiàn)代化工儀表在化工企業(yè)中的使用，就可以通過計算機編程來控制。技術(shù)操作人員將提前設(shè)計好的自動化程序與動作進行控制與編排，能夠?qū)x表儀器按照設(shè)計好的程序來運行。編程功能的有效發(fā)揮在現(xiàn)代化工儀表中實現(xiàn)了自動化式的運行模式，同時也將以往使用的復(fù)雜電路所取代，這為現(xiàn)代化工儀表節(jié)省了很大的內(nèi)部空間，更加可以對化工企業(yè)生產(chǎn)中進行有效的自動化控制。

4 結(jié)束語

從目前的情況來看，科學技術(shù)水平的提高帶動著化工行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代化工儀表的應(yīng)用和自動化過程的控制可以在很大程度上保證化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，同時也能夠保證安全生產(chǎn)，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該對此有一個高度的重視，在這一方面加大投入力度，保證我國化工行業(yè)的進一步發(fā)展。

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