化工控制中對智能化儀表的有效應用

陳 蘭（泰興市中等專業學校，江蘇泰興 225400）

?

化工控制中對智能化儀表的有效應用

陳 蘭
（泰興市中等專業學校，江蘇泰興 225400）

摘 要：現代工業中的過程控制要求越來越高，自動化設備也變得更加先進。過程控制作為化工控制中的分支領域，在應用方面多數情況下指的是熱工和廣義的化工，對于該行業來講，它的工藝和設備正在不斷的創新和發展，要想保證生產工藝保持長期保持先進，必須要配備較為先進的自動化裝置，將先進的工藝效益實現更好的發揮，進而獲得較高的經濟效益。文章對智能化儀表的發展進行了介紹，并且對其在化工控制中的應用進行相應的分析。

關鍵詞：化工控制；智能化儀表；有效運用

在市場經濟快速發展的背景下，我國的化工工業可以加快了發展的步伐，智能化儀表在我國化工生產企業中的應用范圍越來越廣，儀表本身在化學工業中就是重要的組成部分，其自動化程度越高，工作效率就會快速實現提升，對化學工業的發展和進步產生了進一步的推動作用。儀表自動化應用于工業方面，可以對化工工業的科學技術水平提升以及生產效率的提升產生強大的促進作用。

1 智能化儀表的發展進程

智能儀表的首次出現時間是三十年代，隨后在生產和制造過程中被廣泛的應用，其在發展中一共經歷了不同的幾個階段。在工業快速發展和設備不斷更新的背景下，人們對智能儀表的要求也相應的在不斷提升，在常規儀表的使用過程中想要達到的效果并不十分完善，在生產中它的管理和協調作用會出現一定的局限性特征。［1］為了實現對這些缺點的克服，五十年代出現了計算機后實現了對智能化儀表的集中控制，該方法實現了對幾十個上百個的控制回路過程進行集中控制，這一辦法取得了較為良好的效果，但是其中還存在了一定的缺陷。［2］在六十年代后，在半導體以及集成電路的發展中，逐漸出現了大量的智能化設備和裝置，也就是各種調節器和執行器，在生產過程中這些儀器和生產設備產生了共同作用，最終形成各種自動化控制系統。

但是隨著時代的進步，上世紀七十年代后，儀表的自動化技術有得到了快速的發展，相應的新技術和產品被研究開發，并且實現了相繼的投入使用，特別是在微型計算機的不斷發展下，化工自動化技術方面的作用十分巨大。在微型處理器為基礎，研發出來的儀表，將自動化技術推向了較高的水平［3］。

2 智能化儀表的具體構造

一般情況下，職能儀表的構成部分主要有硬件和軟件兩種。其中的硬件主要包含了主機電路，過程輸入和輸出的通道，人機的聯系元件和電路的姐們和申行以及并行的數據通信接口。主機電路主要是用來對相應程序以及數據進行存儲的，隨后將存儲的信息展開一些列的運用和處理，供儀表進行使用，主機電路中主要是未處理器、只讀存儲器ROM、隨機存儲器（RAM）、輸入和輸出（I/O）接口以及定時計數電路等多種芯片。模擬量輸入和輸出的通道的主要作用是為了實現對模擬量信號的輸入和輸出；開關量的輸入和輸出通道主要是為了對開關量信號的輸入和輸出［4］。人機相互聯系的功能是為了保住操作者和儀表的相互聯系和溝通。

智能儀表中的軟件主要是監控程序、終端處理程序以及各種功能模塊組成。其中的監控程序主要發揮的功能是對儀表發出的各種命令進行接受和分析，并對軟件中的所有程序和執行任務進行管理和協調；中斷處理程序主要是為了對實現人機聯系部件以及其他外部因素引起的故障下，提出執行任務中斷申請，主機在產生了響應以后可以直接轉為操作任務，為任務的完成和處理提供方便并保證實行實時處理。各種功能模塊的主要功能是為了發揮儀表的各種數據處理以及控制功能。

智能儀表中信號輸入后，在過程輸入的通道中的預處理電路階段，第一步是要變換、放大、整形及補償輸入信號，隨后實行相應的處理［5］。針對模擬量信號來講，在實施預處理之后，還要進一步借助模擬量實行輸入通道A/D轉換器作用下將相應模擬信號向人們需要的數字信號實行轉換，隨后在接口作用下將數字信號送入緩沖寄存器中，對相應的輸入數據信息進行保存；將輸入數據通過CPU中央處理器實行加工和處理，更好的途徑是在分析和處理運算的結果中，將信息存儲在隨機存儲器RAM中；此外，將處理后的運算結果利用顯示器或是打印機實現最終顯示［6］。

3 智能化儀表在應用中的優點

3.1 可編程功能

中國計算機起步時間較晚，但是發展速度是十分驚人的，河北煤化化工功能技術研究中心，利用了計算機，并將計算機技術結合工業儀表中，實現了自動化儀表的可編程功能，有效的減少了工業生產中的控制電路數量，降低了化工工業生產成本，簡化了生產環節，實現提升了工業生產的效率。

3.2 智能儀表強大的數據處理功能

智能化儀表中包含了小型的微處理器，其數據處理能力得到了有效的提升，通過儀表可以對儀表中所記錄的數據進

行分析，對測量過程中的負擔實現了有效降低，其中包含了檢索和數據數據的硬件設施，多數化工企業在生產中應用了智能化儀表后，檢索時間得到了極大的縮短，且有效縮短了工程工期。

3.3 智能化儀表可以實行精確計算

智能化儀表在借助其微型體積設置同儀表進行結合，在化工生產過程中，智能化儀表可以依據設定完成的程序實現對信息的高效處理，節省了大量的人工計算時間，我國很多的儀表設計研究中心將自動化儀表的微機信息處理方式進行了精準度提升，防止了儀表由于出現錯誤計算后造成的生產被迫中斷，保證了化工企業的連續性生產［7］。

3.4 智能化儀表具有記憶功能

當前很多新型的智能化儀表是將微型計算機引入儀表中，微機可以將原始數據以及最終結果實行永久儲存，避免出現重要數據丟失情況，此外，它可以對不同的時間、地點和環境中的信息實行儲存。智能化儀表通常具備了自身需要信息的調節作用，對尋找信息需要的時間進行了節省，幫助化工生產過程問題的第一時間解決。

4 智能化儀表使用過程中存在的缺陷

4.1 智能化儀表的使用性能不夠安全

智能化儀表的正常運行是依靠其內置構建微型計算機的工作，針對各種生產生產數據進行相應的處理。這樣在電腦病毒十分猖狂的網絡環境中，儀表裝置內的計算機儲存的資料極易受到病毒的入侵，進而出現信息泄漏風險。或是出現競爭對手利用不正當手段竊取生產信息，以及不法分子生產信息的曝光等。雖然智能化儀表的利用可以為化工工業生產效率進行有效提升，但是也帶來了相應的危險因素［8］。通常情況下，智能化儀表的操作人員需要具備基本的專業操作能力，否則非專業人員的操作十分容易出現操作失誤，造成數據丟失的情況，嚴重阻礙了化工生產進程，導致企業出現嚴重的經濟損失。

4.2 安裝成本高

智能化儀表在化工工業中的應用雖然可以極大的提升化工生產效率，最大程度的節省工業生產時間，但是其安裝和使用的成本較高，其在施工過程中會帶來相應的資金投入，才能保證其正常的運行和使用。這就意味著企業必須具備良好的物質基礎，投入大量的資金才能實現自動化生產。也就是說，化工企業需要具備強大的資金能力才能實現儀表的智能化。［9］很多公司都想借助智能儀表來實現自身升級，但是在各個方面都需要投入相應的資金，必然會在一段時間內為企業造成經濟負擔。

4.3 數據傳輸功能中會出現一定的阻礙

在智能化儀表于化工工業生產范圍的進一步擴大，將會極大提升其使用效率，儀表中的計算次數以及處理次數也會相應的增加，數據的積累不斷增多，會引發數據傳輸受到阻礙。曾有研究表明，在多臺計算機同時使用處理中，傳輸的數據數量增加，但是整體數據傳輸效率會嚴重降低［10］。

5 智能化儀表應用于化工工業中

5.1 常規控制

研究人員依據智能化儀表工作原理，實現了化工過程對常規智能化儀表的應用，并有效控制了生產過程，控制過程對算法控制進行了充分利用，并且把握了它的基本功能，呈現出了自動化儀表最佳工作狀態。

5.2 先進化工作控制

隨著化工生產企業對儀表智能化水平要求持續提升，普通儀表遠遠不能滿足化工過程中的數據處理，同時也不能跟上數據的傳輸速度，先進智能化儀表控制模式逐漸成為了化工企業工作者追求的重要目標。

5.3 人機界面間的結合

智能化儀表技術需要將智能化儀表為基礎，但是還需要專業化人自動化人才的參與才能充分發揮其自身價值，對此，化工企業在應用智能化儀表的同時，還要不斷提升自動化儀表應用人才專業能力，達到高度人機結合應用效果，為企業創造出更多的商業價值，利用科學技術不斷壯大和發展企業的生產水平。

6 小結

綜上可知，在工業化步伐進步速度快速提升的背景下，智能化儀表在各個行業都實現了有效運用，特別是在現代化工業企業生產中更是得到了廣泛應用，實現了化工企業現代化水平的進一步提升。在生產裝置國模的不斷擴大下，企業對工業自動化控制提出了更高的要求，對了實現工業過程控制要求的進一步滿足，各個儀器研究機構或是企業的自主研發機構要對儀表的智能化進行深入研究。文章對智能化儀表在工業控制中的應用進行了詳細的闡述，希望可以對化工工業中對智能儀表的利用做出一定的貢獻。

參考文獻

［1］ 馮明坤.淺談智能化儀表在化工過程控制中的應用［J］.科技與企業，2011，（11）：112.

［2］ 梁詩環.討論智能化儀表在化工過程控制中的應用［J］.城市地理，2014，（9X）：84-85.

［3］ 任永彬，東盼，劉國明，等.智能化儀表在化工過程控制中的應用研究［J］.中國石油和化工標準與質量，2012，（8）：40.

［4］ 李衛國，王淑英.關于智能化儀表在化工行業中的研究與應用［J］.中國化工貿易，2012，（9）：137.

［5］ 付韶松.化工生產中自動化控制儀表的應用探討［J］.中國科技博覽，2015，（15）：15.

［6］ 李軍.儀表控制系統在石油化工企業的應用分析［J］.中國科技投資，2012，（24）：59.

［7］ 黎寧.儀表控制系統在石油化工中的應用探討［J］.廣東科技，2014，（3）：69-70.

［8］ 王興波.探討現代化工儀表及化工自動化的過程控制［J］.文摘版：自然科學，2015，（6）：60.

［9］ 李忠明.化工企業自動化儀表控制探析［J］.科學中國人，2014，（20）：134.

［10］ 林敏，劉虎.淺談石油化工儀表控制系統的應用及發展［J］.化工管理，2014，（17）：180.

The Effective Application of Intelligent Instrument in Chemical Control

Chen Lan

Abstract：Demand is higher and higher，in the modern industrial process control automation equipment have become more advanced.Process control as a branch of chemical control field，in the aspect of application in most cases refers to the thermal and general chemical industry，for the industry，its technology and equipment are constantly innovation and development，to maintain long-term advanced production technology，and must be equipped with advanced automation equipment，will be advanced technology efficiency to achieve better play，and thus obtain higher economic benefits.The article on the development of intelligent instruments are introduced，and its application in the chemical control is the corresponding analysis.

Key words：chemical control；Intelligent instruments；Effective use

中圖分類號：TQ056.1

文獻標志碼：B

文章編號：1003–6490（2016）02–0077–02

收稿日期：2016–01–29

作者簡介：陳蘭（1974—），女，江蘇泰州人，中學一級，主要研究方向為化學教育。