化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)分析

范有剛

（愛(ài)彼愛(ài)和新材料有限公司，河北滄州061000）

自動(dòng)化控制技術(shù)是化工儀表中比較常見(jiàn)的技術(shù)，本文就其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

1 化工自動(dòng)化儀表的類型分析

1.1 溫度儀表，其被廣泛應(yīng)用在化工生產(chǎn)中，在特定壓力與溫度環(huán)境中會(huì)發(fā)生一定化學(xué)反應(yīng)與變化。在其變化過(guò)程中，溫度表需要顯示出一定控制溫度，以此來(lái)保證生產(chǎn)的安全性與高效性。在化工實(shí)際生產(chǎn)中，常使用溫度測(cè)試儀接觸測(cè)量材料的溫度，不能過(guò)分依賴熱阻、熱電偶來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的有效測(cè)量。在化工實(shí)際生產(chǎn)中，蒸發(fā)爐表面溫度與氣化爐氣化都會(huì)出現(xiàn)的高速循環(huán)，這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。總之，溫度儀表是化工儀表中重要的組成部分，有著較高的實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的自動(dòng)溫度控制。

1.2 壓力儀表，壓力表的種類比較多，有特殊壓力表、壓力變送器等，這種儀器能被印在測(cè)量粉末顆粒介質(zhì)壓力上，還能在一些比較極端的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量。再將壓力表與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，壓力表壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)就能依靠壓力變送器進(jìn)行壓力數(shù)據(jù)的有效傳輸，相關(guān)數(shù)據(jù)送至DCS控制系統(tǒng)中，達(dá)到壓力自動(dòng)測(cè)控的目的。

1.3 物位儀表，在化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，因測(cè)量方式的不同，具體應(yīng)用的物位儀表也有不同，有雷達(dá)儀表、浮力儀表以及直讀儀表等。與化工生產(chǎn)的實(shí)際情況結(jié)合，雷達(dá)儀表的優(yōu)勢(shì)比較明顯，其有著較高的精準(zhǔn)度，且適用性比較強(qiáng)，能滿足不同材料的測(cè)量需求，被廣泛應(yīng)用在化工企業(yè)生產(chǎn)中[1]。

2 化工儀表的自動(dòng)化控制功能分析

目前，化工儀表的自動(dòng)化控制功能主要表現(xiàn)在五個(gè)方面：①可編程功能，在儀表制造的具體工作中，為了讓傳統(tǒng)硬件邏輯電路被有效替換，需要對(duì)計(jì)算機(jī)軟件元素進(jìn)行增添，借此來(lái)實(shí)現(xiàn)軟化硬件。尤其在一些控制電路中，需要采用比較復(fù)雜的自動(dòng)化控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，這樣儀表的一些內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)化。對(duì)一些高端化計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用，有助于完成儀表改造工作，對(duì)傳統(tǒng)邏輯電路進(jìn)行改造，以此來(lái)提升儀表的性能，實(shí)現(xiàn)儀表高效運(yùn)行。②計(jì)算功能，將傳統(tǒng)儀表與微型計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起，有助于提高儀表的計(jì)算速度，并提高儀表的計(jì)算準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)儀表的自動(dòng)化。在化工儀表的實(shí)際運(yùn)作中，要明確其最高與最低值，在實(shí)際應(yīng)用中充分體現(xiàn)出其價(jià)值與功能優(yōu)勢(shì)，減少了工作環(huán)節(jié)，減輕了工作壓力。③記憶功能，一般來(lái)說(shuō)，普通儀表只有硬件設(shè)施，只能對(duì)數(shù)據(jù)與信息短暫記憶，且只有在特定時(shí)期狀態(tài)下完成記錄工作，對(duì)一些需要過(guò)量保存或復(fù)雜狀態(tài)記憶的情況就無(wú)能為力。而自動(dòng)化儀表與微型計(jì)算機(jī)結(jié)合之后，就能有效強(qiáng)化記憶功能與存儲(chǔ)功能，繼而就能對(duì)化工生產(chǎn)中各階段工作狀態(tài)進(jìn)行有效記錄，工作人員也能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的全面查看。④復(fù)雜的控制功能，一般來(lái)說(shuō)，普通儀表的自身控制功能比較簡(jiǎn)單，而與先進(jìn)技術(shù)結(jié)合之后的自動(dòng)化化工儀表，都能有效增強(qiáng)儀表自身的控制功能，能對(duì)一些普通儀表處理不了的問(wèn)題進(jìn)行處理與解決，也就是說(shuō)自動(dòng)化儀表能處理化工生產(chǎn)中一些比較復(fù)雜的問(wèn)題，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)故障的有效規(guī)避。⑤故障監(jiān)督功能，化工儀表記錄的數(shù)據(jù)和信息較多，涉及到化工生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，這對(duì)普通儀表來(lái)說(shuō)是巨大的難題，但是通過(guò)化工儀表自動(dòng)化，利用其儀表微機(jī)處理系統(tǒng)，就能有效解決這一難題，能準(zhǔn)確找到故障產(chǎn)生位置，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行分析，減少故障的排查時(shí)間，還在很大程度上縮減了設(shè)備的檢修時(shí)間，促使化工生產(chǎn)效率的提高[2]。

3 化工儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 化工儀表的自動(dòng)化常規(guī)控制技術(shù)

在常規(guī)控制技術(shù)的應(yīng)用中，結(jié)合常規(guī)的DCS、電動(dòng)單元組合儀表燈，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的整體控制。值得注意的是，常規(guī)DCS的應(yīng)用發(fā)揮著更為重要的作用，在其應(yīng)用中有著更加創(chuàng)新的發(fā)展方向，對(duì)新型DCS控制技術(shù)的研究，確保新型自動(dòng)化儀表的控制工作。其實(shí)，DCS常規(guī)控制在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了其開(kāi)放性，選用DCS來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步有效的控制，幫助儀表實(shí)際應(yīng)用中的自動(dòng)化水平提升，保證儀表得到較為完善的管理工作，促使儀表資源能得到更為可靠的應(yīng)用，增強(qiáng)儀表的自動(dòng)化控制功能。

3.2 化工儀表的先進(jìn)控制技術(shù)分析

PID是在DCS基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的，其主要軟件包結(jié)構(gòu)有著較強(qiáng)的獨(dú)立性，在石油化工完成了多種變量的動(dòng)態(tài)測(cè)量后，還能找出模糊識(shí)別儀表間的關(guān)聯(lián)性，積極采用串級(jí)控制方式，積極應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)，與測(cè)控技術(shù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化測(cè)量[3]。

3.3 化工儀表的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)分析

化工儀表的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，是現(xiàn)代化工生產(chǎn)的必然要求，應(yīng)用安全監(jiān)測(cè)技術(shù)才能保證化工儀表的安全生產(chǎn)。隨著我國(guó)化工企業(yè)不斷發(fā)展，企業(yè)的整體規(guī)模也呈現(xiàn)出明顯增大的趨勢(shì)，且相關(guān)化工企業(yè)的發(fā)展速度也有很大程度的提高。這樣一來(lái)，化工儀表的自動(dòng)化控制壓力也就隨之變大。值得注意的是，在化工企業(yè)的連續(xù)工作之后，極容易導(dǎo)致出現(xiàn)過(guò)熱與燒毀等風(fēng)險(xiǎn)，需要有安全監(jiān)測(cè)技術(shù)作為安全保障，對(duì)化工企業(yè)的自動(dòng)化狀態(tài)進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，確保化工產(chǎn)品的安全生產(chǎn)。

3.4 化工儀表的人機(jī)界面技術(shù)分析

化工儀表的人機(jī)界面技術(shù)是現(xiàn)代儀表自動(dòng)化控制的一個(gè)重要發(fā)展方向，相關(guān)化工企業(yè)積極進(jìn)行人機(jī)界面的研究，投入大量人力、物力、資金等，旨在提升企業(yè)的儀表自動(dòng)化操作水平，使得儀表自動(dòng)化操作變得具有靈活性。除了在人機(jī)界面構(gòu)建控制室，安排專業(yè)操作人員進(jìn)行化工企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況監(jiān)督以外，其他工作崗位上的人力資源被大大解放。但就人機(jī)界面技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其自動(dòng)化控制能力是比較強(qiáng)的，操作人員務(wù)必要謹(jǐn)慎實(shí)施實(shí)際操作，一旦有化工儀表自動(dòng)化出現(xiàn)錯(cuò)誤信息情況，就要及時(shí)發(fā)現(xiàn)與報(bào)警，之后在相關(guān)工作人員的調(diào)控下來(lái)解除警報(bào)，并讓化工儀表在短時(shí)間內(nèi)回復(fù)正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮出人機(jī)界面技術(shù)在儀表自動(dòng)化控制中的優(yōu)勢(shì)。

3.5 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)分析

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中有著較強(qiáng)開(kāi)放性、較好互操作性以及全數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)。在化工儀表的自動(dòng)化控制技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中，未來(lái)現(xiàn)代化控制系統(tǒng)方向還是比較明確的，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表的較強(qiáng)的控制分散度，能增強(qiáng)儀表的整體功能水平，其不僅有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在運(yùn)行水平與控制功能上的優(yōu)勢(shì)都是比較明顯的。在現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表的應(yīng)用，能有效實(shí)現(xiàn)分散化的控制，其每條總線都能準(zhǔn)確連接到現(xiàn)場(chǎng)多臺(tái)儀表上方，在很大程度上減少了電纜的使用量，減少了相關(guān)設(shè)備的后期調(diào)試費(fèi)用與維修費(fèi)用，為化工企業(yè)提供了更大的經(jīng)濟(jì)效益空間。

總之，隨著化工儀表的應(yīng)用與發(fā)展，其自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)變得愈加凸顯，有關(guān)工作人員要進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的積極研究，保證化工儀表的自動(dòng)化控制理論與實(shí)踐能有效結(jié)合在一起，自動(dòng)化控制也能得到進(jìn)一步發(fā)展，化工企業(yè)也能得到更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］谷越.石油化工儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)的相關(guān)研究[J].化工管理，2016，33:103.

［2］丁亮.石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017，03:139.

［3］姜淼.淺析石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)[J].化學(xué)工程與裝備，2016，06:172-173.