自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)控制中的應(yīng)用

1國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科技研究院；2中原工學(xué)院科學(xué)技術(shù)哲學(xué)專業(yè)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化發(fā)展水平不斷提高，自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)中的利用越來(lái)越廣泛。有些行業(yè)更是高腐蝕、高污染、高危害性的行業(yè)，而自動(dòng)化儀表不需要人工控制、操作，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)做工。在現(xiàn)代化環(huán)境下必須盡快實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化，保障企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程高效、安全的進(jìn)行。本文主要談?wù)撟詣?dòng)化儀表在化工生產(chǎn)控制中的有效利用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表；化工；生產(chǎn)控制

在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常使用各種各樣的儀表設(shè)備進(jìn)行輔助生產(chǎn)，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與控制有著重要的意義。近幾年隨著智能科技的發(fā)展，開(kāi)始自動(dòng)化、現(xiàn)代化方向邁進(jìn)，有效提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)也有力的保障了企業(yè)生產(chǎn)安全，是現(xiàn)代化發(fā)展中必不可少的一部分，所以企業(yè)在平時(shí)的工作中一定要做好自動(dòng)化儀表的應(yīng)用控制。

一、自動(dòng)化儀表概述及其在生產(chǎn)控制過(guò)程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）自動(dòng)化儀表概述

自動(dòng)化儀表是對(duì)生產(chǎn)提供有效控制途徑的一類設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)。在成產(chǎn)系統(tǒng)中自動(dòng)化設(shè)備的使用要合理設(shè)置儀表位置，操作生產(chǎn)流水，替代操作人員的勞動(dòng)，減輕工作人員的工作壓力，保障生產(chǎn)能力和水平，這種使用自動(dòng)化裝置進(jìn)行生產(chǎn)管理的模式就是我們通常所說(shuō)的化工生產(chǎn)控制自動(dòng)化。

（二）自動(dòng)化儀表應(yīng)用類型

（一）溫度儀表

生產(chǎn)控制自動(dòng)化儀表根據(jù)功能的不同可以劃分為很多類型，溫度儀表是其中之一。溫度是工化生產(chǎn)中必須了解的知識(shí)，生產(chǎn)中比較常見(jiàn)的溫度儀表有熱電阻和熱電偶。這兩種儀表根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同又可以派生出不同類型的儀表，比如耐磨熱電偶、多點(diǎn)式熱電偶以及防爆式熱電偶等等，不同的熱電偶有不同的功能。

（二）物位儀表

物位儀表主要被應(yīng)用于液位測(cè)量，在測(cè)量的過(guò)程中物位儀與被測(cè)物料有比較特殊的關(guān)系，所以物料儀表是沒(méi)有通用產(chǎn)品的。他可以按照測(cè)量方式的不同劃分為靜電式、直讀式、電容式、浮力式、輻射式、雷達(dá)式以及磁致伸縮式等。其中雷達(dá)式與磁致伸縮式物位儀精度比較高，逐漸在化工行業(yè)普及。

（三）流量?jī)x表

流量計(jì)量結(jié)果對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)有著重要的作用。流量本身與流體及管道有很大的關(guān)系，我們這里說(shuō)的流量不是一般的流速，它指的是單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的累積的流體的體積和質(zhì)量，要求是大口徑、小流量、高溫或者低溫介質(zhì)流量。在生產(chǎn)的過(guò)程中流量表能夠?qū)Ω鞣N氣體、液體介質(zhì)的流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控與監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)儀表的自動(dòng)化管理。

（四）壓力儀表

壓力儀表的使用與安全生產(chǎn)有著重要的關(guān)系，通常生產(chǎn)的壓力極限為300MPa，超過(guò)這個(gè)極限值就表明化工生產(chǎn)中有安全隱患，會(huì)自動(dòng)切斷以保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備。生產(chǎn)中壓力儀表、壓力傳感器、變送器等都與壓力極限直有關(guān)，壓力儀表可以分為彈性式、液柱式、活塞式三種，三種壓力儀表的應(yīng)用要根據(jù)生產(chǎn)需要合理安排。

（五）執(zhí)行器

執(zhí)行器一般有兩個(gè)結(jié)構(gòu)：調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)。在智能定位器的應(yīng)用下，氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥的性能越來(lái)越完善。調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用不能隨意為之，應(yīng)該根據(jù)它的設(shè)計(jì)類型、標(biāo)準(zhǔn)癥狀與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行具體安排與應(yīng)用。執(zhí)行器的調(diào)節(jié)閥不同的結(jié)構(gòu)類型有不同的分類，同時(shí)也有不同的作用。調(diào)節(jié)閥按照結(jié)構(gòu)不同主要可以劃分為：直通平/支座、軟管閥、籠型閥、球閥等，調(diào)節(jié)閥在石化煉油企業(yè)中應(yīng)用最為廣泛，但是目前我國(guó)對(duì)其特殊要求的設(shè)備還需要進(jìn)口。

二、自動(dòng)化儀表在生產(chǎn)控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，自動(dòng)化儀表利用電腦芯片使各種原件自動(dòng)化運(yùn)行，不需要人工操作，把人從繁忙的工作中解放出來(lái)，真正做到以人為本的工作理念，自動(dòng)化儀表設(shè)備在化工生產(chǎn)中具有比人工操作較大的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：

（一）數(shù)據(jù)處理比較好

自動(dòng)化儀表利用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，比傳統(tǒng)設(shè)備具有較大的優(yōu)勢(shì)，它不經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備各種參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量、記錄、統(tǒng)計(jì)、顯示，以便對(duì)其進(jìn)行有效的控制與管理。利用智能化的微機(jī)裝置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的高效化、可靠化與便捷化，它不僅簡(jiǎn)化了儀器的數(shù)據(jù)處理程序，同時(shí)也抵抗了對(duì)自動(dòng)化儀表的各種干擾信息。

（二）強(qiáng)大的可編程序功能

在信息化技術(shù)的高速發(fā)展下，自動(dòng)化儀表也開(kāi)始運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程的強(qiáng)大功能，利用強(qiáng)大的編程功能能夠提高儀表自動(dòng)化設(shè)備的智能控制功能，編程軟件能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行有效的控制。另外，通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備的編程功能能夠比較容易的控制儀表設(shè)備的邏輯電路，它比傳統(tǒng)設(shè)備控制電路更加簡(jiǎn)便化，沒(méi)有過(guò)多的程序。

（三）數(shù)據(jù)計(jì)算

數(shù)據(jù)計(jì)算能力是自動(dòng)化儀表必須具備的功能之一，以便于設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。自動(dòng)化儀表使利用微型計(jì)算機(jī)功能能夠?qū)崿F(xiàn)較強(qiáng)的數(shù)學(xué)計(jì)算能力，求出一些有關(guān)參數(shù)值，這種計(jì)算防止不僅高效、快速，而且準(zhǔn)確率比較高。甚少出現(xiàn)錯(cuò)誤，精確度比較高。

（四）超強(qiáng)的記憶功能

在生產(chǎn)中傳統(tǒng)儀表設(shè)備只能存儲(chǔ)各種信息的時(shí)間非常短，往往只在一瞬間，很難連續(xù)記憶多項(xiàng)狀態(tài)信息。而自動(dòng)化儀表安裝有效處理功能的存儲(chǔ)器，具有較強(qiáng)的狀態(tài)記憶功能，而且操作人員還能根據(jù)生產(chǎn)的需要，主動(dòng)處理自動(dòng)化設(shè)備的存儲(chǔ)狀態(tài)，隨時(shí)調(diào)取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)自行處理信息和對(duì)信息的重現(xiàn)與讀取，這樣還能夠使儀表的記憶功能不受斷電的影響。

三、自動(dòng)化儀表存在的問(wèn)題及解決措施

自動(dòng)化儀表在使用的過(guò)程中比傳統(tǒng)儀表有較大的優(yōu)勢(shì)，上面我們已經(jīng)具體說(shuō)過(guò)，但是同時(shí)也要看到它存在的不足，這些不足表現(xiàn)在自動(dòng)化控制中產(chǎn)品化的能力稍差，在模型集成和通用方面能力不強(qiáng)。針對(duì)這些問(wèn)題，企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)控制中，要設(shè)定好質(zhì)量控制的有效參數(shù)，質(zhì)量管控采取預(yù)防管理的措施展開(kāi)，這樣能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題，有比較好的預(yù)防作用。

生產(chǎn)應(yīng)用中的自動(dòng)化儀表的制作一般需要設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試三個(gè)工序進(jìn)行生產(chǎn)。在我國(guó)雖然科研單位擁有一定的技術(shù)研發(fā)能力，但是研發(fā)資金短缺。產(chǎn)品的研發(fā)往往需要與大量的人力、物力作支撐，這樣就容易使得生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品化方面存在較大的不足。另外移動(dòng)化儀表的模型開(kāi)發(fā)技術(shù)含量不高，缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品的通用性不好，研發(fā)出的產(chǎn)品很難大量推廣使用。所以儀表的制作在施工的過(guò)程中首先要做好策劃階段的準(zhǔn)備，嚴(yán)格審查設(shè)備制作過(guò)程中所需要的材料、資質(zhì)，同時(shí)要特別注意材料的驗(yàn)收工作，保證儀表在制作的過(guò)程中質(zhì)量過(guò)關(guān)，在使用的過(guò)程中設(shè)置好儀表的參數(shù)和各種指標(biāo)，通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)獲取合適的參數(shù)。另外要做好儀表設(shè)備的質(zhì)檢控制，并對(duì)質(zhì)檢的結(jié)果進(jìn)行有效的反饋，積極討論自動(dòng)化設(shè)備存在的問(wèn)題，保障產(chǎn)品質(zhì)量的提高，以便在化工企業(yè)中有效的應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

近幾年，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了儀表多功能、高效、高機(jī)動(dòng)，靈活等方面的性能，推動(dòng)了我國(guó)儀表的現(xiàn)代化進(jìn)程。自動(dòng)化儀表在化工生產(chǎn)控制中的應(yīng)用也更加廣泛、靈活。

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