現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制分析

過橋 何穎輝

【摘 要】隨著我國科技水平的不斷進步，化工設備也在進行不斷的更新，現(xiàn)代化工儀表是一種對化工生產(chǎn)過程的控制與預測的設備總稱，其主要作用是保證化工生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的準確性，通過對現(xiàn)代化工儀表以及一些自動化設備的應用，可以提升化工生產(chǎn)的自動化水平，實現(xiàn)化工生產(chǎn)控制的全面化、系統(tǒng)化，這是化工生產(chǎn)自動化的必然趨勢和發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代化工儀表;化工自動化;過程控制

化工領(lǐng)域的自動化發(fā)展主要是通過在原有的化工設備上增添先進的自動化裝置，從而有效替換原本的人工操作，整個過程也被稱為化工自動化。縱觀我國整體經(jīng)濟的發(fā)展趨勢來說，化工領(lǐng)域一直以來都占據(jù)著重要地位，通常情況中，化工領(lǐng)域的生產(chǎn)都需要應用到密閉性良好的設備，因此人工控制較為困難，同時也不可避免的會遇到某些風險。基于這樣的情況，發(fā)展化工自動化能夠保證生產(chǎn)效率，并且有效規(guī)避人工操作所帶來的危險，更好的滿足化工技術(shù)的精度要求。

1、現(xiàn)代化工行業(yè)自動化儀表特點

在實際的化工生產(chǎn)中，自動化儀表的應用應具備功能性控制要求及數(shù)據(jù)控制行兩個特點。其中功能性控制要求指現(xiàn)代化工行業(yè)自動化儀表需滿足可以單獨或者與其他儀表合作完成控制管理過程;數(shù)據(jù)控制行指新型自動化儀表通過對儀表數(shù)據(jù)分析完成控制過程，準確性高，時效性強。

化工儀表種類：

1.1溫度測量儀表：化工生產(chǎn)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(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備。

1.2壓力測量儀表：壓力控制也是化工生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)，壓力范圍是化學反應效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，負壓條件下壓力需保持在300MPa范圍。

1.3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。

1.4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(gòu)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(zhuǎn)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。

2、化工生產(chǎn)自動化的過程控制方法

化工生產(chǎn)的自動化過程主要是指利用相關(guān)智能化技術(shù)，將化工生產(chǎn)與智能技術(shù)相結(jié)合，以使化工儀表的效用越來越系統(tǒng)化，儀表性能得到不斷提升，化工自動化控制主要有以下幾個方面：

2.1現(xiàn)代化工儀表的可編程控制

化工儀表可以通過改變原來的電路線路構(gòu)造實現(xiàn)化工儀表的可操作性，其原理是利用計算機技術(shù)使得電路系統(tǒng)更加全面、清晰。又在一定程度上將儀表內(nèi)部構(gòu)造進行改造使其更加簡單，通過計算機技術(shù)的應用，可以使化工儀表的性能和功能增加，在使用過程中又增加了便捷性，以此提升化工儀表的應用效率。

2.2現(xiàn)代化工儀表的記憶模式控制

傳統(tǒng)的化工儀表的應用使得在化工生產(chǎn)中會出現(xiàn)一系列問題，如下一段記錄數(shù)據(jù)會將上一段的電路記錄數(shù)據(jù)覆蓋，使得以往的電路數(shù)據(jù)無法可查?，F(xiàn)代化工儀表可以結(jié)合自動化和信息化技術(shù)，引進微型的計算機設備，通過計算機的記憶功能實現(xiàn)儀表運行狀態(tài)的儲存記錄，另外，由于信息技術(shù)的應用，使得化工儀表增加了計算的功能，可以進行更加復雜的計算過程，得到的計算結(jié)果也更加準確。

2.3現(xiàn)代化工儀表的故障監(jiān)督控制

傳統(tǒng)的儀表無法完整的展現(xiàn)故障位置，只單純的對化工階段的數(shù)據(jù)信息進行記錄，加入新技術(shù)后的現(xiàn)代化工儀表具有微處理系統(tǒng)，可以將故障的位置進行準確定位，采集相關(guān)故障信息，在儀表發(fā)生故障后維修人員可以迅速找到問題的來源，給實際的故障排查工作帶來了很大的便捷性，節(jié)省了維修時間，提高了化工儀表的使用效率，使得管理人員對化工儀表的運行情況能夠有全局性的了解，以便及時采取相關(guān)措施進行隱患處理，確?，F(xiàn)代化工生產(chǎn)自動化過程的穩(wěn)定性。

2.4現(xiàn)代化工儀表的數(shù)據(jù)處理控制

在化工生產(chǎn)中，不但涉及對化工數(shù)據(jù)的監(jiān)測和記錄，通過計算機技術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)處理模式的應用，可以在一定程度上實現(xiàn)化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理的準確性，不斷提升對于數(shù)據(jù)收集的便捷性。通過對記錄結(jié)果的問題及時分析問題的原因，通過計算機技術(shù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)簡單的處理，以便化工儀表能夠保證其應用效能，以提升化工儀表的應用效率和自動化水平。

3、化工自動化的過程控制發(fā)展方向

從過程控制的角度出發(fā)，達成智能化的操控是目前發(fā)展的主要方向。

3.1對智能控制的理解

智能控制作為當前技術(shù)領(lǐng)域中較為先進的部分，能夠廣泛滲透到其他領(lǐng)域之中，確保過程控制能夠達到預期目標。智能控制就像是人類腦部活動，從原理來說就是仿照人類行為發(fā)生時腦部思維和評定的過程，從而達成無人化的控制工作，合理把控成本消耗，最大化的提高收益。智能控制是將科學技術(shù)以及實際控制行為深入分析后，劃分為不同的模塊進行處理，運用微型控制器進行實際操控，將各項信息資料進行有效處理。

3.2智能控制的特點

雖然智能控制已經(jīng)較多的投入在實際之中，但是這些智能控制并非真正智能。相較于這些智能控制來說，目前所研究的智能控制更為先進，所涉及的領(lǐng)域更加廣泛，能夠更好的在實際中使用。從發(fā)展的方向來看，主要有以下兩種，其一是合理的融合應用方式，其二是將智能控制同傳統(tǒng)的控制流程進行相互融合。

3.3智能控制的前景

實事求是的講，智能控制的發(fā)展歷程不是很久，但是它的顯而易見的特點，受到越來越多廠商和行業(yè)的青睞。因此它的發(fā)展前景十分良好，是實現(xiàn)過程控制高效化、安全化、利潤最大化的有效措施和途徑。

4、結(jié)束語

綜上所述，化工生產(chǎn)過程設計我國工業(yè)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，在化工生產(chǎn)中，要注重對化工儀表的應用更新，不斷實現(xiàn)化工儀表的自動化、系統(tǒng)化、信息化過程，使得化工儀表能夠進行精確的計算過程、數(shù)據(jù)的記憶功能、數(shù)據(jù)的處理和監(jiān)督功能，真正實現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動化過程，提高化工生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。

【參考文獻】

[1]王竹筠.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的流程控制探析[J].民營科技，2017（04）.

[2]仇濤.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制分析[J].科學與信息化，2018（32）：87+91.

論文來源：《中國化工貿(mào)易·中旬刊》 2019年3期

[3] 曹衛(wèi)民.試論現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].石河子科技，2016（2）.

[4]廖科壘.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制分析[J].科技經(jīng)濟導刊，2018，26（21）：115.