儀表自動化在化工生產方面的應用研究

楊大軍

摘 要：隨著科技的不斷發展，機械以及計算技術也取得了顯著進步，機械自動化逐漸成為當前企業發展的主要方向。化工行業相較于其它行業其危險性更高，其生產過程中會長期接觸高腐蝕和高毒害的物質，因此必須要進行自動化改革。只有將自動化應用到實際的生產過程中才能保證生產環節的安全性。并且自動化生產還可以達到人工生產所不能滿足的精度，這對于化工行業的整體發展來說是極為有利的。

關鍵詞：儀表自動化 化工生產 應用研

1現代化工儀表類型

1.1溫度測量儀表

化工生產因涉及到各種化學反應，所以會出現一些溫度變化現象，如果溫度在15～35℃之間，工作人員可以繼續工作，但如果溫度過低或過高則不適合人工作。為保證化工生產中溫度正常，必須使用溫度測量儀表以及時測量溫度，并對異常溫度進行調控，從而保證化工生產人員的工作安全性。溫度測量儀表可測量的溫度范圍一般在-300～2000℃之間，測量溫度時為保證測量安全性還需要使用熱電阻儀表和熱電偶儀表等。

1.2壓力測量儀表

化工生產中除了會產生異常溫度還會產生異常壓強，故需要對化工生產所產生的壓力進行嚴格控制，因為壓力的達標是化工生產中化學反應效果的重要保障。通常情況下化工生產中的壓力在負壓到300MPa范圍內。

1.3物位測量儀表

除溫度、壓力外化工生產中還需要應用到大量的化學原料，為保證化工生產安全和化學反應效果，必須對化學原料的劑量進行控制尤其是關鍵新原料。除了要控制化學原料的劑量以外，還需要控制化學成品、半成品的質量和劑量，故需要使用專門的儀表來測量化工生產中的化學原料，并且儀表要適用于多數物料測量，所以通常情況下所使用的物位測量儀表為浮力式測量儀表。另外，在測量時還需要對物位測量儀表進行精細化管理，比如直讀、差壓、浮力、電接觸、超聲波、電容及重錘等。

1.4化工流量儀表

化工流量儀表是化工生產中非常重要的測量儀表，其測量機理主要是對容積以及速度進行測量，主要是進行物質體積流量的測量，而物質的質量流量往往是利用直接法或者是推導法來完成。化工流量儀表測量的流量與一般的流速有所區別，其是指有效界面在單位面積流出的流體質量與體積，有的時候會利用積算儀來計算，而流量必須根據具體狀況來測量。另外，化工生產中還會使用到在線過程分析儀表，一般是在較為高端的儀器中使用，一般的化學生產中通常是不會使用的。

2 化工儀表在生產中的應用

2.1化工儀表自動化控制系統技術的應用

在化工生產過程中溫度是非常重要的控制因素，溫度變化也是最為難以控制的要素，如果不能做出及時有效的處理將會對后期的生產過程產生極大的影響。但是，就目前而言，化工企業在生產過程中都存在較大的溫差，而使用傳統的原位溫度計則存在較大的局限性。為此，在化工生產中也比較常用熱電偶或者是熱電阻。在生產過程中只有做好儀器的控制工作才能實現安全生產。通常而言，在實際的化工生產過程中，關于溫度儀表的控制主要可以從以下幾個方面入手：①借助化工儀表及時跟蹤生產過程中的溫度變化，工作人員要及時觀察儀器的顯示信息，負責人員要對溫度的變化做到心中有數；②掌握好產品的液位信息。有些化工企業對液體都是有特殊要求的，這就要求在生產過程中通過液位來獲取與生產有關的信息，實現化工企業生產的可視化；③做好壓力、流量等參數數據的記錄工作，以便于為生產過程提供有效的數據。應采用儀表控制系統來控制的方法。現階段，我國的化工生產中所應用的化工儀表控制系統主要是由多個控制室，各自控制一套控制設備來實現的。這種形式大大增加了資源的浪費，并且會使控制系統的工作更加繁瑣，增加工作時間，不利于工作效率的整體提升。但是如果是利用自動化控制技術，化工企業只需要建立一個控制室，將所需要處理的設備放置在一個控制室內，這樣可以為相關人員的控制工作提供一定的便利性。另外，隨著科技的不斷發展，智能自動化控制儀器的應用越來越廣泛，應用這一控制技術一方面能夠保證控制精度，另一方面可以提高化工企業的安全水平，確保工作人員的安全。

2.2現場總線控制系統

總體而言，現場總線控制系統（FCS）具有較強的開放性以及良好的互操作性，而且現階段已經能夠實現全數字化，是未來自動化儀表控制系統發展的主要方向。現階段，現場總線智能儀表具有良好的控制分散度，進一步加強了儀表的功能，同時其具有較強的適應能力，操作水平以及控制功能優良。除此之外，現場總線的應用還可以幫助實現分散控制，每個總線可以連接到站點超過1m以上的智能化儀表，這樣可以大大減少電纜的用量，降低后期調試以及維護的成本，提升企業的經濟效益。比如說，90萬t的乙烯裂解裝置的化工企業，其可以說是目前全國較大的現場總線系統，該系統的控制電路目前已經超過4.7萬個，連接的儀表數也是數以萬計，這樣大的一個系統只需要一個中央控制器就可以實現。現場總線的PID控制功能主要依靠閥門控制器完成，同時分布式控制系統的實施，提高質量體系的運行，以避免嚴重的數據負載，提高系統運行的質量。

2.3儀表自動化的應用前景

在當前化工生產的過程中，儀表自動化的應用在化工企業發展中占據著主導地位，同時也發揮著至關重要的作用。不僅如此，由于我國計算技術的不斷發展，促使計算機技術廣泛應用到化工企業的發展當中，并且結合先進的儀表設備，最終形成適合化工企業發展的儀表自動化控制技術。儀表自動化的發展為化工企業帶來更加寬闊的經濟市場，可以在日益激烈的市場競爭中看到儀表自動化的發展趨勢。儀表自動化的簡單操作以及具備更加安全的技術，為我國化工企業及其它企業的發展打下成功的基石，同時為化工生產貢獻了巨大的力量。綜上所述，儀表自動化的廣泛應用可以不斷提升我國化工企業的可持續發展。

結 論

綜上所述，隨著科技技術的不斷發展，我國化工企業的發展也在不斷提升，自動化儀表隨之得到了穩定的發展，并且廣泛應用在化工生產當中。論文對自動化儀表校正的相關概念及自校準表現進行分析，可以發現自動化儀表的校正對化工生產有至關重要的意義，并且能夠及時得到精準度極高的數值。與此同時，論文詳細地闡述了儀表自動化在化工生產過程中的應用，主要以溫度儀表、壓力儀表為例。儀表自動化的廣泛應用，為我國化工企業的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

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