淺談儀表自動化在化工工業方面的應用

孫銘 齊曉光

摘 要：本文論述了儀表自動化的特點，闡明了網絡化的工業應用，介紹了儀器設備的預防性維護，說明了化學儀表自動化工作站的特點。

一、前言

儀表具有可記憶功能微機引入儀表后，只要通電，就可以同時記憶許多狀態信息，它的隨機存儲器可以記憶前一狀態信息，并且可以一直保存記憶，然后進行重現或處理。但以往的儀表采用組合邏輯電路和時序電路，只能在某一時刻記憶一些簡單狀態，當下狀態的到來時，前一狀態的信息就不復存在了。

1、儀表具備計算功能

在沒有智能化的儀表和儀器時，一般采用模擬算法電路進行簡單的對數運算或加、減、乘、除，計算結果往往得不到保證，至于復雜的計算就更不用說了，主要是因為電路的精度受電源及干擾的影響很大。但在智能儀表中卻可以進行運算，諸如確定極小值和極大值、乘除一個常數、被測量的給定極限檢測等多方面的運算。智能化儀表內含微型計算機，因此可以高精度的進行許多復雜的計算。

2、儀表具有可編程特性

軟件移植人儀器儀表大大簡化了硬件的結構，代替了常規的邏輯電路。計算機的軟件進入儀表，可以代替大量的硬件邏輯電路，這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應用一些接I=I芯片的位控特性進行一個復雜功能的控制，其軟件編程很簡單（即可以用存儲控制程序代替以往的順序控制）。而如果帶之以硬件，就需要一大套控制和定時電路，這就麻煩多了。

3、 儀表可以處理數據和修正誤差

微處理器和軟件可以很方便的處理在測量中常遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉換以及抗干擾問題，既增加了豐富的處理功能，又大大減輕了硬件的負擔。計算機的軟盤具有大容量的特點，利用這點，在遙控方式下可以向儀表中引入專家系統，對儀表檢測的結果立即作出處理意見。裝有微處理器的儀表還可以減少誤差，依靠限制干擾來提高精度。比如：在測量電路中（如溫度計電路），當敏感元件采用熱電偶時，會產生非線性感應。在智能溫度計中只需要編入相應的子程序就可以修正這種非線性。

4、智能自動化使儀表網絡化

網絡化的智能測量環境可以通過網絡將不同任務的儀器儀表和計算機有機地聯系在一起，完成各種形式的任務要求。而且多個用戶可同時對同一過程進行監控，例如各部門工程技術人員、質量監控人員以及主管領導人員不必親臨現場，就可同時分別在相距遙遠的各地監測、控制同一生產運輸過程，又能及時收集各方面數據，分析現象規律，進行決策或建立數據庫。智能儀表中的微型機與儀表融為一體，它可以改變測量的原理和方法，創造出新一代的測量儀器儀表來，而不再是簡單的發布命令和完成測量數據運算的工具。

二、網絡化的工業應用

現場總線技術對計算機數字化的通信技術進行了采用，使得自動控制系統和現場設備方面加人到工廠的信息網絡，成為了企業信息的網絡底層，可以使智能儀表的相關作用得到充分的發揮。伴隨著工業信息的網絡技術方面的發展，就會很有可能在不久的將來會出現以相關網絡的機構體系作為主要特征的相關新型的自動化儀表，也就是IP的智能現場儀表。該類儀表真正意義上實現了辦公自動化和工業自動化方面的無縫結合，所以我們將其稱為扁平化的相關工業控制的網絡。它的良好可擴展性與互連性使之成為了一種真正的意義上全開網絡的體系結構，也是真正意義上的一種大統一。所以基于嵌入式的Internet控制網絡是新一代的控制網絡發展方面的必然趨勢的代表.新一代的智能儀表和IP智能現場儀表方面的應用也將越來越廣泛。

三、儀器設備的預防性維護

近些年來，有些煉化企業的設備管理方面推行TNPM 管理，是指進行全面規范化的生產維護，是較為規范化的TPM，是全員參與并且步步深人的，同時通過制定相關規范，執行相關規范，進行效果的評估，不斷對TPM 進行完善和改善。實行TNPM 時的主要環節是：首先是走進現場，對現實進行觀察，對現物進行了解；然后找出規律，對原理進行分析，以及提煉優化；再對行為規范進行制訂，給出文件化的相關行為準則，最后進行評價和跟蹤，找出不足之處.并且持續進行改進，在再優化，從而形成新的規范。

四、化學儀表自動化工作站的特點

1、化學儀表自動化工作站取消了一般化學測量所用電導率、PH、鈉和溶氧等電極式變送點的二次表。通過采用變送模塊直接接入計算機，在計算機中生成虛擬表。由于減少了中同環節及前端測控所帶來的誤差，使得測控數據更加真實。

2、化學儀表自動化工作站的操作系統

采用簡潔直觀的中文人機界面，操作簡便，而且還可以在操作界面上直接對儀表進行設置和在線監視；同時數據的存儲采用標準數據庫操作語言，可直接把數據存儲到局域網的數據庫服務器上，便于數據在企業網中共享；工作站中所包含的無紙化自動數字記錄儀有效的保證了計算機突然關機等情況下數據的存儲。

五、化學儀表自動化工作站的組建

1、根據企業實際情況確定現場測點的種類、數量和現場基本情況

首先通過現場實際工作情況的勘查、分析。確定需要在線監測的測量點位及不需要在線監測的測量點位。對保留下來儀表點位進行工位和數量的確定，并確認這些保留下來的儀表是否有準確的信號輸出或數字通訊接口。

2、確定主機的數量、安裝方式和位置

根據企業實際所要使用的情況，分析企業工作站主機臺數。并確定主機選型及安裝細節。

3、根據企業要求制作符合企業特點的系統及數據庫

根據企業特點及要求制作符合企業使用特點的系統，例如：制藥企業水處理的工作站的建立，需要設計加藥系統的操作系統及加藥時水的電導率等的情況，并要制作工作站工作數據庫。

4、化學儀表自動化工作站的日常維護

目前所使用的儀表自動化工作站，都集成有系統自動診斷功能，設有檢測和調整功能、設定更改功能、設備使用管理功能等。在日常維護的過程中，通過使用其自帶的各種功能，可以方便的檢測出故障點。同時因為工作站采用了自動報警系統，在工作站出現故障的時候?？梢宰詣訉芾韱T提供警報，并自動運行檢測和調整功能，檢測出故障點。同時根據系統設定的數據進行故障自動調整。因此，在工作站的日常維護中，只要將工作站主機與管理人員辦公室計算機聯網，就可以實現遠程故障排除。

結論

科學發展和時代進步，檢測執行儀表在智能化方面還會一直向前發展，這就要求我們要密切注意國際的先進理念和技術發展.汲取先進技術的長處。更好地為我們建設所用，促進我國化工裝置建能夠更好、更快地發展。所以，我們不滿足于現狀，還要不斷地借鑒國外在化工裝置方面的先進經驗，并不斷地加以改進、完善，進一步發展自動化儀表的使用。

參考文獻：

[1].孟艷京淺談儀表自動化在化工工業方面的應用[期刊論文]-才智 2011（12）

[2].吳欽煒工業儀表與控制裝置的新進展 2005（06）

[3].2010年儀器儀表行業的發展動向 2010（02）