現代化工儀表及化工自動化的過程控制初探

高碧瑩 王偉

摘 要：與以往傳統的化工儀表過程控制相比較而言，現代化工儀表和自動化技術在原有的基礎之上進行了有機的結合，從而可以在很大程度上提高現代化工儀表過程的控制效率，最大程度的保證我國相關行業與企業對于化工儀表應用的精準程度和科學性，從總體上保證和提高了我國化工行業的整體水平。

關鍵詞：現代;化工儀表;化工自動化;過程;控制

1 現代化工儀表概述

工業生產過程中不可避免的會涉及到多種類型儀表的使用，這些儀表被稱作化工儀表。化工儀表在工業生產過程中的應用主要是通過相互之間的配合來實現，并且普遍用于工業生產中的過程控制、產品質量參數檢測以及化工產品性能測試等工作中。為了保證化工儀表在工業生產中的應用效果，提升產品質量與生產效率，提高現代化工自動化過程控制的水平具有重要意義。一般情況下，現代化工儀表測量的參數涉及溫度、壓力、物位、流量以及需分析的各種參數等等，由于這些參數與產品生產質量有著直接的關系，因此工業生產過程中對于儀表的性能以及實際的運行狀態均有著非常高的要求。常見的現代化工儀表包括壓力儀表、溫度儀表、流量儀表以及物位儀表等，按照功能不同對其進行劃分又可以分成控制儀表、檢測儀表和在線分析儀表等幾種。在儀表應用過程中由于某些危險系數高的環境不適合工作人員直接參與操作，這種情況下便需要借助自動化技術對其運行狀態實施過程控制，保證相關工作可以順利進行。

2 現代化工儀表的類型

2.1 溫度測量儀表

化工生產中一些化學反應會引起溫度變化，通常溫度在20℃～37℃

不會影響生產運行，一旦超過正常溫度或低于正常溫度會帶給人不適感，影響現場生產操作。對此，生產時做好溫度控制尤為關鍵，通過溫度測量儀表控制溫度，提供適宜的生產環境，保證工作順利開展。溫度測量儀表監測范圍在-300℃～2000℃，為確保測量穩定可配合熱電阻與熱電偶設備。

2.2 壓力測量儀表

對生產過程中的壓力進行控制，對化學化工生產也有著重要影響。作為化學化工反映效果中的重要環節一一壓力，它的范圍應當保持在300MPa范圍。

2.3 物位測量儀表

物位測量主要針對化學材料劑量、成品半成品質量控制，常見物位測量儀表為浮力式測量儀表。同時，要求做好物位測量儀表精細化控制，如：差壓、電接觸、超聲波、電容等。

2.4 流量測量儀表

流量測量儀表主要是對管道、液體、蒸汽的流量進行測量。

2.5 分析測量儀表

（1）分類：線上分析、實驗室分析。

（2）組成部分：取樣、預處理、進樣系統。

（3）測量過程：

①抽樣并使樣本的質量和數量滿足分析器的條件需要;

②使用分析器將抽取的樣本成分量轉化為電信號;

③利用電源提供的電能從而使得控制儀表能夠正常運行;

④將擴大后的電信號錄入到顯示器中，通過讀取顯示器的參數從而使工作人員展開科學的、合理的操作控制。

3 自動化技術在化工業中的過程控制

3.1 對記憶功能的控制

就一般情形而言，一般中的硬件設施所具備的功能只有對數據信息進行短暫記憶，或者是只可以記錄某階段、環節中的狀態，而不具備將龐大的數據信息進行保存分析的功能。一旦在生產過程中出現新狀態，化工儀表對數據信息的保存功能就會新狀態覆蓋舊狀態，從而使得化工儀表在進行數據分析時難以順利進行。但是，如果將微型計算機同化工儀表實現兩兩結合，不僅能夠提高化工儀表對數據信息的分析、計算能力，更加能夠將儀表中潛在的記憶功能與存儲功能全部挖掘出來，將這些功能在儀表使用中充分發揮出來。這樣一來，儀表就能過實現對某個階段、環節狀態記錄的及時性，以為后期管理數據資料的分析與查閱提供可靠的參考資料。

3.2 物位測量儀表

在化學反應中，影響化學反應順利進行的因素除開溫度、壓力等外，還有各種各樣化學原料的剩余量與濃度也將影響生化反應的速率，因此為確保化工生產的安全性與高效性，必須對化學反應的各項反應物原料劑量進行控制，尤其是決定反應的關鍵反應物，需對其剩余量進行動態監測，不僅要控制化學原料的劑量，化學成品、半成品的質量與濃度也許格外重視，因此需要專業的物料測量儀表進行動態監測。一般化學反應采用浮力式測量儀表，在測量物位時，還需對直讀、差壓、浮力、電容等數據展開精細化管理。

3.3 計算功能

在儀表的運行中，可以通過相應的儀器將儀表的數據進行采集，再運用相應的計算機軟件對其主要功能進行加工，從根本上提升儀表的運算速度和準確率，增強計算功能的使用期限。除此之外，選擇運用具有高新技術的儀表盤，可以在具體的實踐中改進原有的計算體系，實現儀表的高速運行。因此，可以為整個機械節省時間，提高生產效率，減少一些相關工作的勞動量，提升具體運行實踐中的產量。

3.4 對可編程功能的控制

將現代化工儀表應用到化工的自動化控制中，因為化工儀表內部的微型計算機，使得相關人員能夠及時的掌握化工儀表的運轉情況。例如，現代化工儀表在化工企業中的使用，就可以通過計算機編程來控制。技術操作人員將提前設計好的自動化程序與動作進行控制與編排，能夠將儀表儀器按照設計好的程序來運行。編程功能的有效發揮在現代化工儀表中實現了自動化式的運行模式，同時也將以往使用的復雜電路所取代，這為現代化工儀表節省了很大的內部空間，更加可以對化工企業生產中進行有效的自動化控制。

4 結束語

從目前的情況來看，科學技術水平的提高帶動著化工行業的發展，現代化工儀表的應用和自動化過程的控制可以在很大程度上保證化工生產的效率和質量，同時也能夠保證安全生產，相關企業應該對此有一個高度的重視，在這一方面加大投入力度，保證我國化工行業的進一步發展。

參考文獻：

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