化工生產中自動化儀表的控制探析

姚 強

內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司儀控分廠

化工生產中自動化儀表的控制探析

姚 強

內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司儀控分廠

對于國民生產與發展而言，化工行業是向其輸送原料的重要支撐源，直接關系到了國民經濟的發展，因此，為了促進國民經濟的穩健、可持續發展，就需要化工行業在發展的過程中積極的將先進的技術手段進行應用，進而借助技術優勢來提高化工行業生產的綜合產出效益。

化工生產；自動化儀表；控制

化工行業是支撐社會工業生產得以順利開展的基礎，是國民經濟實現穩健發展的重要保障，在科學技術不斷發展的今天，化工生產工藝技術逐漸向信息化、自動化過渡，進而為實現化工生產的自動化控制并提升化工行業生產效率與經濟效益提供了技術保障。在此過程中，自動化儀表作為化工生產控制過程中的重要構成內容，為了充分發揮自動化儀表的功能，就需要科學使用自動化儀表的科學。

1 自動化儀表的重要性

在化工生產中，基于行業生產的特殊性，存在著腐蝕、爆炸等安全隱患，因此，如何實現安全生產一直都是化工行業所面臨的一大難題與挑戰，而實現安全生產的關鍵在于科學設置工藝參數，并通過完善監管來規避異常。在此過程中，自動化技術的發展促使化工自動化儀表隨之被廣泛運用，通過儀表的運用，能夠將數據實際變化情況全面且直接反映給管控人員，進而為確保設備的安全可靠運行并保障生產的順利進行奠定基礎。

2 自動化儀表類型與功能

2.1 類型

所謂的自動化儀表其實就是一種具備多項功能的自動化技術設備，它是由多個自動化原件構成的組合型設備。它的功能體現在測量、顯示、控制以及記錄等方面的作用，具有靈活、高效以及高速的特點。而自動化儀表的主要功能是對信息的處理，將收集到的信息進行轉化，然后再輸出。根據輸出的信息，控制化工生產能夠自動化運行。現代的自動化儀表可以根據標準不同來進行分類：(1)根據儀表安裝形式來分類，可以將自動化儀表主要分為盤裝儀表、現場儀表以及架裝儀表等等；(2)根據信號傳輸形式進行分類，可以將自動化儀表主要分為兩類，分別是子模式儀表和數字儀表；(3)根據組合形式分類，可以分為單元組合式儀表、基地式儀表以及綜合控制儀表等；(4)根據使用能源的類型進行分類，常見的自動化儀表有三類，分別是電動儀表、氣動儀表以及液動儀表；(5)最后一種類型主要看儀表是否連接了系統，可以分為自動化儀表和非自動化儀表。

2.2 功能

1)自動化儀表的數據處理功能。在自動化儀表中有加入微型處理器，加強了自動化儀表的處理功能，化工生產中使用儀表問遇到一些測量問題，如工程值轉換、測量值、線性化處理以及自檢自校等。微型處理器能夠減輕儀表硬件負擔，使自動化儀表能夠更方便更輕松地處理數據。

2)自動化儀表的計算功能。現代自動化儀表都有加入微型計算機，自動化儀表運行中會需要進行一些運算，過于復雜的運算，就會導致自動化儀表容易出現錯誤。微型計算機是現代高科技產品，具備高效的信息處理功能，就算是復雜的運算也能夠快速計算出答案，且精確度極高，能有效地幫助自動化儀表在化工生產中發揮作用。

3)自動化儀表的編程功能。隨著信息化技術不斷發展，計算機軟件已經在許多方面得到了廣泛的應用，其中包括了自動化儀表。計算機軟件的編程能力極大簡化了自動化儀表，減去了許多控制以及定時電路，這也是自動化儀表體積越來越來小的原因。

3 石油化工企業自動化工業儀表的控制技術

3.1 常規控制

其實，石化工業自動化的順序控制、批量控制和連續控制等這些基本控制策略是依然不變的，這些我們都可以從電動單元組合儀表、氣動單元組合儀表、常規DCS 和新一代DCS 的變化中觀察出來。這些控制主要包括很多方面的內容，例如比率調節、均有調節、前饋調節、自動選擇調節、分成調節、串級調節、單回路控制、連續控制、分成調節、非線性調節和自動選擇調節等。具體來說，就是控制算法和功能塊基本沒有什么變化，而組態能力和控制方案的變化則是最大的。

3.2 先進控制和優化

在現代化的控制論推動之下，各種各樣的智能化算法呈多樣化。其實除了智能PID 控制器之外的其他多變量控制都已經在石化企業和煉油企業實現了生產實踐階段的運用。雖然它的基礎是DCS，但是它既可以是一個軟件包，也是一個獨立的個體。多變量動態過程軟測量技術和模型辨識技術都是和它有著極大的聯系的，多數都是采用PID 串級控制和測控相結合的方式。

3.3 人機界面

目前，石化企業的形式已經不再是一對一的裝置和控制室，而是發展到多個裝置對應一個控制室的形式，并且它們的最終表現是以LCD 和CRT 顯示屏為主的，偶爾輔以一些顯示儀表和指示燈。鼠標和鍵盤操作為主，觸摸屏和少數旋鈕與按鈕則是輔助工具。工業電視的攝像頭畫面也實現了以DCS 代替專用屏幕的目標。

3.4 自動化儀表開發控制

第一，誤差的自動修復功能。為了提高化工生產的效率與質量，在實際應用自動化儀表的過程中，需要以自動修正誤差功能的融入來實現對誤差的實時修正，并以干擾限制的實現來進一步提高儀表的精準度，為充分發揮出其在化工生產自動化控制中的作用奠定基礎。第二，測量精度的提升。采用微型計算機的應用，能夠提高測量的速度與準確度，通過多次測量取平均值的方式來提升儀表測量的精度；第三，復雜控制功能的實現。基于自動化儀表的應用下，能夠借助計算機控制系統下相應軟硬件的應用來實現復雜控制功能，進而為滿足化工實際生產之需奠定基礎。

傳統的自動化儀表體積大且精度差，然而隨著時代變遷，科學技術不斷的進步，使得自動化儀表不斷地改進和完善。隨著科技不斷進步，自動化儀表也會跟著不斷的進步，在未來必定還會具備更多功能，能滿足化工行業更多的要求，為化工行業的未來發展提供助力，提高化工業的經濟利益。

[1] 王林林. 化工生產中自動化儀表的控制探析[J]. 民營科技，2012，10：27.

[2] 溫磊. 淺談化工生產中自動化儀表的控制[J]. 民營科技，2013，02：25+166.

[3] 徐鵬飛. 關于化工生產中自動化儀表的控制探析[J]. 化工管理，2016，21：179.