化工儀表中智能自動化的應用分析

朱建偉/青島后海熱電有限公司

化工儀表中智能自動化的應用分析

朱建偉/青島后海熱電有限公司

智能化儀表在化工生產方面的作用是非常大的，它有效地推動了我國現代化建設事業的發展。隨著現代化工業的快速發展，對自動化的控制系統提出了更高的要求，也就是對儀表的智能化提出了更高的要求。目前化工企業的生產裝置規模逐漸擴大，生產技術和工藝過程也日趨復雜，智能化儀表的使用可以有效地促進化工發展。基于此，本文對化工儀表中智能自動化的應用進行了詳實的闡釋，以供參考。

化工儀表；智能自動化；應用

前言

在化工生產當中，具有很多液體、易燃易爆氣體等，一旦發生泄漏等事故，將會造成十分嚴重的后果。因此，為了確保化工生產的安全性，應當使用化工儀表對生產過程進行監控，及時的發現可能存在的問題并提前做好準備。為了確保化工儀表能夠發揮出更好的，應當對智能自動化進行應用，確保化工儀表更好的準確性和密閉性，確保在生產當中對各項化工參數進行準確的控制。

1.智能化儀表的組成

1.1硬件系統

硬件系統主要由微處理器、存儲器、過程信號輸入/輸出通道、門電路以及串行數據通信口等組成。微處理器對儀器采集到的數據進行程序分析，再將這些信息傳輸到存儲器中進行保存。過程信號輸入通道的作用是模擬信號與開關量的輸入與輸出。串行數據通信口是智能儀表與計算機溝通的重要橋梁，操作者通過數據通信口來傳輸計算機數據，進行對儀器儀表的控制。

1.2軟件系統

軟件系統由初始化程序、檢測程序、中斷程序與各種功能模塊組成。其中初始化程序是在上電之后對各個模塊進行初始化，并且檢測其是否處于正常工作的狀態。若檢測到整個系統無異常，便提示使用者繼續使用操作該儀器。檢測程序是采集使用者需要的數據，并且執行傳輸和管理的任務。

2.智能化儀表的應用優點

2.1記憶性

與傳統儀表相比，智能化儀表的記憶性更強。傳統的儀表只能對一個時刻的簡單狀態進行記錄，因其采用的是時序邏輯電路和組合邏輯電路，而智能化儀表內部運用的是隨機存儲器，因此智能化儀表不僅可以記憶前面的信息，也可以重現分析后期的信息。

2.2可編程特性

我們通過編輯需要實現的功能于程序之后，植入系統便可以替代大量的硬件結構去實現儀器儀表的功能。原先的大量邏輯電路，被計算機軟件的程序所替代，這叫硬件的軟件化。特別在一些接口芯片的復雜控制中，如果用程序編寫的話極為簡單，但是若要用硬件來實現的話，則需要大量的控制與定時電路，會使得整個系統變的復雜。

2.3精確性

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。

3.智能自動化在化工儀表中的應用要點

智能自動化儀表具有自動信息監測、轉化功能，能將輸入信號轉換成輸出信號，且這類儀表通常能夠融入到自動化系統當中進行應用，能大大提高生產效率，降低人工控制強度。化工生產具有一定特殊性和復雜性， 對各項變量控制有著較高要求，儀表必須直觀、 準確、 易用，而傳統控制模式效率低，效果差。智能自動化儀表應用，由計算機軟件進行控制，軟件參數可根據生產實際情況進行設置，所以儀表控制更具針對性，利用簡單軟件編程便可完成復雜控制功能，且能夠進行誤差修正，能把數據誤差降到最低。智能自動化儀表具體應用安裝中，必須嚴格執行工藝規范，確保安全系數。

3.1監測控制

在化工儀表智能自動化的應用當中， 對于傳統的化工儀器來說， 能夠實現有效的完善， 對其中存在的問題和缺陷進行更好的解決。通過這種方式，能夠利用化工儀表更好的控制監測數據。例如，在化工生產當中，水分測定儀是一種常用的化工儀表，在化工產品當中，該儀器能夠采用化學變化、物理變化等方法，對其中的含水量進行測定，從而對化工產品的合格性進行判斷，使化工儀表智能自動化能夠在化工生產中更好的發揮出監控作用。

3.2修正誤差

智能自動化儀表之中配備了微處理器，所以，能夠以此來應對干擾，利用這種方式來盡可能地降低誤差。比如，溫度計電路里面，要是所用敏感元件是熱電偶，在這種情況下，那么則將會產生非線性感應，而將有關軟件應用到智能溫度計之中，就會容易的把這個問題解決，能夠對熱電偶造成的非線性感應進行修正。

3.3人機界面結合

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。

3.4實現網絡化

通過網絡自組織和自學習聯想記憶功能或是自適應等可以把計算機和化工儀表連接在一起。想要區別不同時空條件和儀器儀表類別特征，可以通過數字萬用表和示波器對 W eb 進行連接，再借助模式識別軟件和因特網就可以了，這樣做最終還可以對臨界值做出不同的響應。以前應用的是傳統的單獨數據采集設備，現在可以用分布式數據采集系統代替傳統的設備。分布式數據采集系統通過跨越因特網，可以實現對遠程數據的采集和測量。想要高效地完成多種形式的任務要求，就需要借助網絡化的智能測量環境，把不同的任務和不同類型的計算機、儀器儀表進行有機的聯合。

4.智能化儀表的過程控制優化

在我們的實際生產過程中，由于各種限制條件的改變，最優設定值可能在每一個時刻都是不同的。實時優化的概念是十分復雜的，但是我們可以簡單的將其分為兩類：動態優化控制和穩態設定值優化。

4.1動態優化控制

動態優化控制：是指調節變量趨近于設定的目標值，其目標值是隨時間的變化而變化的，并不是一個定值。這就需要系統優化反饋控制和模型預測控制方法。意味著要改變為最佳的控制算法與控制參數，使得整個系統能夠達到使用者預期的要求。

4.2穩態設定值優化控制

穩態設定值優化：是指操作者設定一個代數方程而非微分方程，系統根據設定的目標要求，考慮當前的約束條件，計算最優的控制參數與算法求最優解穩態設定值。

5.結語

綜上所述，隨著儀器儀表在化工行業中地位的不斷提高，不少問題也隨之衍生。在我們日常的工作生活中不斷的發現問題，并且去解決它才能促進智能化儀表的自動化更好的發展，才能促進我國的儀器儀表產業的發展水平邁向更高的階段。

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