現代化工儀表及化工自動化的過程控制分析

過橋 何穎輝

【摘 要】隨著我國科技水平的不斷進步，化工設備也在進行不斷的更新，現代化工儀表是一種對化工生產過程的控制與預測的設備總稱，其主要作用是保證化工生產相關數據和信息的準確性，通過對現代化工儀表以及一些自動化設備的應用，可以提升化工生產的自動化水平，實現化工生產控制的全面化、系統化，這是化工生產自動化的必然趨勢和發展方向。

【關鍵詞】現代化工儀表;化工自動化;過程控制

化工領域的自動化發展主要是通過在原有的化工設備上增添先進的自動化裝置，從而有效替換原本的人工操作，整個過程也被稱為化工自動化。縱觀我國整體經濟的發展趨勢來說，化工領域一直以來都占據著重要地位，通常情況中，化工領域的生產都需要應用到密閉性良好的設備，因此人工控制較為困難，同時也不可避免的會遇到某些風險。基于這樣的情況，發展化工自動化能夠保證生產效率，并且有效規避人工操作所帶來的危險，更好的滿足化工技術的精度要求。

1、現代化工行業自動化儀表特點

在實際的化工生產中，自動化儀表的應用應具備功能性控制要求及數據控制行兩個特點。其中功能性控制要求指現代化工行業自動化儀表需滿足可以單獨或者與其他儀表合作完成控制管理過程;數據控制行指新型自動化儀表通過對儀表數據分析完成控制過程，準確性高，時效性強。

化工儀表種類：

1.1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。

1.2壓力測量儀表：壓力控制也是化工生產重要環節，壓力范圍是化學反應效果的關鍵環節，負壓條件下壓力需保持在300MPa范圍。

1.3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。

1.4流量儀表：該儀表主要應用于管道測量或液體、蒸汽流量;第五，分析儀表：分為線上分析與實驗室分析，組成構件包括取樣、預處理、進樣系統。其過程為：抽取樣品使其滿足分析器條件要求，分析器把樣品的成分量轉為可測量的電信號，電源提供電能保證控制儀表正常運行，把電信號擴大后錄入顯示器中，工作人員通過讀取顯示參數展開操作控制。

2、化工生產自動化的過程控制方法

化工生產的自動化過程主要是指利用相關智能化技術，將化工生產與智能技術相結合，以使化工儀表的效用越來越系統化，儀表性能得到不斷提升，化工自動化控制主要有以下幾個方面：

2.1現代化工儀表的可編程控制

化工儀表可以通過改變原來的電路線路構造實現化工儀表的可操作性，其原理是利用計算機技術使得電路系統更加全面、清晰。又在一定程度上將儀表內部構造進行改造使其更加簡單，通過計算機技術的應用，可以使化工儀表的性能和功能增加，在使用過程中又增加了便捷性，以此提升化工儀表的應用效率。

2.2現代化工儀表的記憶模式控制

傳統的化工儀表的應用使得在化工生產中會出現一系列問題，如下一段記錄數據會將上一段的電路記錄數據覆蓋，使得以往的電路數據無法可查。現代化工儀表可以結合自動化和信息化技術，引進微型的計算機設備，通過計算機的記憶功能實現儀表運行狀態的儲存記錄，另外，由于信息技術的應用，使得化工儀表增加了計算的功能，可以進行更加復雜的計算過程，得到的計算結果也更加準確。

2.3現代化工儀表的故障監督控制

傳統的儀表無法完整的展現故障位置，只單純的對化工階段的數據信息進行記錄，加入新技術后的現代化工儀表具有微處理系統，可以將故障的位置進行準確定位，采集相關故障信息，在儀表發生故障后維修人員可以迅速找到問題的來源，給實際的故障排查工作帶來了很大的便捷性，節省了維修時間，提高了化工儀表的使用效率，使得管理人員對化工儀表的運行情況能夠有全局性的了解，以便及時采取相關措施進行隱患處理，確保現代化工生產自動化過程的穩定性。

2.4現代化工儀表的數據處理控制

在化工生產中，不但涉及對化工數據的監測和記錄，通過計算機技術相關數據處理模式的應用，可以在一定程度上實現化工生產數據處理的準確性，不斷提升對于數據收集的便捷性。通過對記錄結果的問題及時分析問題的原因，通過計算機技術實現對數據簡單的處理，以便化工儀表能夠保證其應用效能，以提升化工儀表的應用效率和自動化水平。

3、化工自動化的過程控制發展方向

從過程控制的角度出發，達成智能化的操控是目前發展的主要方向。

3.1對智能控制的理解

智能控制作為當前技術領域中較為先進的部分，能夠廣泛滲透到其他領域之中，確保過程控制能夠達到預期目標。智能控制就像是人類腦部活動，從原理來說就是仿照人類行為發生時腦部思維和評定的過程，從而達成無人化的控制工作，合理把控成本消耗，最大化的提高收益。智能控制是將科學技術以及實際控制行為深入分析后，劃分為不同的模塊進行處理，運用微型控制器進行實際操控，將各項信息資料進行有效處理。

3.2智能控制的特點

雖然智能控制已經較多的投入在實際之中，但是這些智能控制并非真正智能。相較于這些智能控制來說，目前所研究的智能控制更為先進，所涉及的領域更加廣泛，能夠更好的在實際中使用。從發展的方向來看，主要有以下兩種，其一是合理的融合應用方式，其二是將智能控制同傳統的控制流程進行相互融合。

3.3智能控制的前景

實事求是的講，智能控制的發展歷程不是很久，但是它的顯而易見的特點，受到越來越多廠商和行業的青睞。因此它的發展前景十分良好，是實現過程控制高效化、安全化、利潤最大化的有效措施和途徑。

4、結束語

綜上所述，化工生產過程設計我國工業領域的重要內容，在化工生產中，要注重對化工儀表的應用更新，不斷實現化工儀表的自動化、系統化、信息化過程，使得化工儀表能夠進行精確的計算過程、數據的記憶功能、數據的處理和監督功能，真正實現化工生產的自動化過程，提高化工生產的生產效率。

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論文來源：《中國化工貿易·中旬刊》 2019年3期

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