對(duì)現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制的探討

王昊

摘 要：化工生產(chǎn)是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，隨著化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，化工行業(yè)的測(cè)量?jī)x表的科技水平也隨之不斷提升，并且逐漸具備了自動(dòng)化控制功能。本文在這樣的前提下，首先分析現(xiàn)代化工儀表的主要類(lèi)型，進(jìn)而對(duì)化工自動(dòng)化過(guò)程控制加以探討，旨在通過(guò)化工儀表的自動(dòng)化，進(jìn)一步推進(jìn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化工儀表；化工自動(dòng)化；過(guò)程控制

前言：在化工生產(chǎn)過(guò)程中，化工儀表起到了非常重要的測(cè)量與控制作用，能夠更好地保證化工生產(chǎn)的精準(zhǔn)性。在化工儀表中增加自動(dòng)化控制裝置，能夠提高化工儀表的自動(dòng)化水平，能夠進(jìn)一步提升化工生產(chǎn)的精準(zhǔn)性與高效性，實(shí)現(xiàn)對(duì)于化工生產(chǎn)工藝與原料的嚴(yán)格監(jiān)督與控制，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展的必然結(jié)果。

1.現(xiàn)代化工儀表類(lèi)型

化工儀表在化工生產(chǎn)中的使用較為廣泛，能夠起到非常重要的作用，如在化工生產(chǎn)對(duì)于溫度、壓力、流量等變量的檢測(cè)、顯示與控制的儀表。基于其使用目的與使用特點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分，可以將其劃分為不同類(lèi)型，如溫度儀表盤(pán)、壓力儀表、物位測(cè)量?jī)x表、流量?jī)x表等。

①溫度儀表。化工生產(chǎn)具有一定的特殊性，某些化工材料對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境的溫度要求較為廣泛，部分化工產(chǎn)品要求生產(chǎn)溫度控制在-200℃-1800℃的范圍內(nèi)。化工生產(chǎn)的溫度控制過(guò)程中，常用儀表為熱電偶與熱電阻儀表。以總線技術(shù)結(jié)合電子技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)接收信號(hào)的DCS與溫度儀表采集系統(tǒng)直接錄入，以便于實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)品生產(chǎn)溫度的有效測(cè)量與控制。

②壓力儀表。壓力儀表主要是出于控制化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中壓力狀態(tài)的需要，在化工生產(chǎn)中，壓力因素是其中極為重要的變量，通過(guò)環(huán)境壓力的改變能夠更加高效而精準(zhǔn)地完成化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，此外，化工生產(chǎn)設(shè)備也會(huì)受到壓力因素的影響。因此，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于壓力因素進(jìn)行精準(zhǔn)控制是極為重要的。一般來(lái)說(shuō)，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將壓力控制在300MPa以下。常用的壓力控制儀器包括壓力傳感器、特種壓力表（耐腐蝕、耐高溫、抗震等特性）與壓力變送器等。

③物位測(cè)量?jī)x表。物位測(cè)量?jī)x表的作用在于精確控制化工生產(chǎn)原料的用量，一般的物位測(cè)量?jī)x表可以劃分為直讀式儀表、浮力式儀表（浮球、浮子、電浮筒、磁致伸縮等）、回波反射式儀表（超聲波、導(dǎo)波雷達(dá)等）、電容式儀表、重錘式儀表、靜壓式儀表等，其中，回波反射式類(lèi)型中的導(dǎo)波雷達(dá)儀表以及浮力式類(lèi)型中的磁致伸縮儀表的精確性最高。

④流量?jī)x表，是用于測(cè)量化工生產(chǎn)中的提及流量測(cè)量，其應(yīng)用原理包括流量速度測(cè)量原理與流量容積測(cè)量原理，又可以劃分為直接測(cè)量與推導(dǎo)測(cè)量等不同方式。常用的流量?jī)x表包括電磁流量計(jì)、浮子流量計(jì)、科氏力質(zhì)量流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等[1]。

2.化工儀表的自動(dòng)化控制功能

2.1化工儀表的可編程功能

現(xiàn)代化的化工儀表，是將化工儀表制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)結(jié)合起來(lái)，更換原本的邏輯電路，增加控制軟件，實(shí)現(xiàn)化工儀表功能的復(fù)雜化，同時(shí)簡(jiǎn)化化工儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件操作技術(shù)進(jìn)行儀表改造，使化工儀表具備可編程功能，其使用性能與運(yùn)行效率就得以大大提升。

2.2化工儀表的記憶功能

傳統(tǒng)的化工儀表的通過(guò)邏輯電路與時(shí)序電路在某些特定時(shí)刻簡(jiǎn)單記憶化工儀表的運(yùn)行狀態(tài)，但這種記憶模式具有一定的缺陷，即在進(jìn)行下一工作階段運(yùn)行狀態(tài)的記憶時(shí)，上一階段所記憶的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)被覆蓋，缺少了可追溯功能。在化工儀表實(shí)現(xiàn)了信息化與自動(dòng)化轉(zhuǎn)化之后，在儀表內(nèi)部引進(jìn)了微型計(jì)算機(jī)設(shè)備，通過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的隨機(jī)記憶存儲(chǔ)裝置就能夠?qū)崿F(xiàn)儀表運(yùn)行狀態(tài)的持續(xù)記憶，并且可以具備多種運(yùn)行狀態(tài)的記憶功能。同時(shí)，由于在化工儀表內(nèi)部加設(shè)了微型計(jì)算機(jī)，則化工儀表就具備了計(jì)算功能，可以進(jìn)行更加復(fù)雜的計(jì)算，如極值計(jì)算、給定極限檢測(cè)等，計(jì)算結(jié)果的精確性較高。

2.3化工儀表的數(shù)據(jù)處理功能

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，化工儀表通常會(huì)經(jīng)歷一些線性化處理、自動(dòng)檢測(cè)與校正、工程值轉(zhuǎn)換、測(cè)量值轉(zhuǎn)換等情況，而外界因素的干擾也會(huì)對(duì)化工儀表的運(yùn)行產(chǎn)生影響，針對(duì)這些情況，對(duì)化工儀表進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，通過(guò)軟件控制技術(shù)與數(shù)據(jù)處理功能有效應(yīng)對(duì)以上問(wèn)題。化工儀表所具備的數(shù)據(jù)處理功能可以大大提高處理效率，能夠?yàn)榛y(cè)量提供很大的便利，同時(shí)減少化工儀表與系統(tǒng)的軟硬件壓力，并且確保儀表具備數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化功能。

2.4化工儀表的精確測(cè)量功能

現(xiàn)代化工儀表與化工自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，可以確保對(duì)化工儀表中心系統(tǒng)的有效控制，在較短的時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量工作，確定測(cè)量值，并排除不必要的外界干擾。通過(guò)自動(dòng)化化工儀表中的微處理器消除測(cè)量與計(jì)算誤差的影響，修正測(cè)量與計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)的誤操作，儀表測(cè)量的精確性大大提升。

2.5化工儀表的控制監(jiān)督功能

自動(dòng)化化工儀表具備更加復(fù)雜的控制功能，能夠處理常規(guī)化工儀表無(wú)法處理與應(yīng)對(duì)的問(wèn)題，有效實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程中可能面對(duì)的負(fù)責(zé)性控制問(wèn)題，并且減少設(shè)備故障與處理故障的可能性。此外，自動(dòng)化的化工儀表還具備自動(dòng)控制與監(jiān)督功能，能夠?qū)x表在運(yùn)行與操作過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)加以顯示。未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化轉(zhuǎn)化的常規(guī)化工儀表主要依靠的是硬件設(shè)施得以運(yùn)行，對(duì)于運(yùn)行故障問(wèn)題無(wú)法精準(zhǔn)定位于顯示，這就給故障排除帶來(lái)了一定的難度。

現(xiàn)代化化工儀表所具備的微型計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，可以更加高效而精確地進(jìn)行故障定位，明確顯示故障數(shù)據(jù)，便于檢修人員排除故障，減少不必要的時(shí)間成本投入，并且大大提高了儀表故障排除效率。化工儀表自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，可以確保儀表使用與運(yùn)行全過(guò)程的監(jiān)督管理，便于運(yùn)維人員掌控儀表運(yùn)行的全狀態(tài)，確保現(xiàn)代化化工生產(chǎn)的高效性與穩(wěn)定性[2]。

結(jié)語(yǔ)：化工儀表與化工生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制，可以基于現(xiàn)代化工生產(chǎn)的實(shí)際需要，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)，基于化工儀表的技術(shù)原理進(jìn)行儀表改造。經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造之后的化工儀表，能夠具備一定的可編程功能，儀表性能得以提升，同時(shí)兼具計(jì)算、記憶數(shù)據(jù)處理與控制監(jiān)督等功能，能夠有效提高化工儀表的使用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁秋琴， 姜盈盈. 探討現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制[J]. 化工管理， 2014（23）：179-179.

[2]張洪翠. 探討現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制[J]. 化工管理， 2015（1）：199-199.