化工自動化儀表及控制系統智能化的研究

劉新利 袁濤

摘要：在我國工業行業當中，化工生產非常的重要，化工儀表在化工生產中有著十分重要的作用，它的使用效果影響化工生產的質量，因此得到了高度重視。由于化工生產技術的提升，化工儀表實現了自動化。基于此，本文針對化工儀表自動化功能進行分析，希望帶給大家參考意義。

關鍵詞： 化工生產; 現代化工儀表; 自動化控制

引言

目前，我國化工自動化領域已經取得了很大的進步，隨著科學技術的不斷發展和提高，在許多領域和行業中，自動化技術得到了推廣和應用。自動化技術在化工儀表上的應用，極大地促進了中國經濟的發展。化工生產裝置的規模逐漸擴

大，產品被序列化，除了生產技術的不斷創新，也需要測量和控制儀器和控制系統有更高的進步，以保證可靠的生產和安全，并確保產品的產量和質量。

一、化工儀表及自動化系統的發展

傳統的化工生產儀表數量并不多，使用起來也比較簡便，大多是通過工作者的經驗，以人為操控的方式來進行。在上世紀 40 年代的時候，研發出了基地式儀表和繼電器控制方式的控制系統。而由于電學、自動化得到了很大幅度的提升，以及全新材料、處理器的出現，到了上世紀 80 年代以后，PLC、DCS等控制系統獲得了普遍的使用。當前國內也正在采用全新的化工裝備技術，并且測量控制儀表和 DCS 控制系統已經在我國獲得了很好的推廣效果。

由于化工生產經常會產生高溫、高壓的情況，并且化學反應以瞬間反應為主，所以極有可能出現生產意外。而在采用自動化儀表，并采取了相關的控制系統技術以后，則很好的改善了以上的問題。利用檢測儀表能夠得到工藝物料的操作工況特性參數，然后再采用相關處理器進行邏輯計算，最后在對控制閥門進行變頻控制，就能夠確保工藝裝備里的工藝物理量達到規定的要求。

進入到新世紀以后，化工行業達到了綜合化、產品精準化的效果。生產裝置也得到了進一步的提升，不過如果出現事故那么所導致的后果也會非常的嚴重。大規模的裝置具有非常多的控制點，工藝流程也非常繁瑣、控制精度所能夠達到的準確度是傳統化工設備所無法比擬的。同時，DCS 系統在功能、性能等方面也得到了完善，從剛開始只能進行工業控制，升級到了向下擴展到現場的智能化測量儀表、執行機構，從上擴充到了生產信息管理的企業全面解決方案。

2現代化工儀表的自動化功能

主要有以下幾個幾種 ：

1）編程功能。編程功能是現代化工儀表的核心功能，通過編程可完成邏輯系統的設計，實現儀表的自動化控制，這樣就能簡化化工生產控制系統，提高化工儀表的智能化程度。

2）計算功能。為了提升現代化工儀表自動化程度，還在其中加入了計算功能，可以對采集到的數據進行分析和計算，進而為后續工序的簡化提供幫助。計算功能是在化工儀表中加入了微型計算器，能夠根據需求直接反饋出數值，在簡化生產的同時提高了儀表控制的準確度。

3）記憶功能。在化工生產中，各類參數往往會不斷的變化，僅僅根據階段性的數值很難判斷出生產的實際情況，因此就需要化工儀表具備記憶功能，完整地記錄整個生產過程中參數的變化，這樣就能為后續生產工藝的優化提供幫助。通常是在化工儀表中加入信號傳感器，然后將采集到的數據反饋給中央電腦，之后可直接形成圖表，為各類決策提供依據。

4）故障監督功能。在傳統的化工生產中，通常是根據化工儀表的數值來判斷是否出現了故障，然后再采取相應的控制措施。這種方式不僅延長了故障排除的時間，而且還存在安全隱患。因此在現代化工儀表中增加了故障監督的功能，能夠根據預先輸入的邏輯系統判斷數值是否在允許的范圍之內，如果數值出現了較大偏差，儀表會直接報警提示，這樣就能為故障的診斷和排除提供極大的支持，提高了化工生產的安全性。

3現代化工儀表類型

1）溫度儀表

化工生產對溫度的要求較高，很多產品都需要嚴格的把控溫度范圍，這時就需要用到溫度儀表。通過接收熱源的信號，溫度儀表可以反饋出生產的實際溫度，這樣就能對化工生產中環境溫度進行控制。另外，溫度儀表還可以采集溫度，并且記錄到系統中，方便人們了解化工生產中的溫度變化，對于后續溫度控制措施的制定也有著一定的幫助。

2）壓力儀表

此儀表的作用在于能夠有效的控制壓力狀態。壓力是化工生產期的主要變量，在環境壓力受到變動以后，生產工作就可以達到高效率、高準確度的需求。所以在實際生產期間，要采用專用的壓力儀表，一般壓力要低于 300MPa，主要的壓力儀表包括壓力傳感器、特種壓力表等，因為化工生產工作較為特殊，所以特種壓力表一定要具有抗腐蝕性、防高壓的效果。

2）物位測量儀表

此儀表主要是對化工生產原料的使用情況進行準確的控制，通常直讀式儀表、浮力式儀表、波雷達儀表以及磁致伸縮儀表等是物力測量儀表的主要構成部分，在這些種類的儀表當中，波雷達儀表以及磁致伸縮儀表能夠滿足對于測量準確度的要求，可以準確的掌控好物料的用量，從而便可以保證化工生產的安全性和所生產的產品效果達到理想的要求。

3）流量儀表

流量儀表主要是對液體進行流量檢測和流速檢測，然后根據檢測到的數據判斷液體輸入量等參數，較為常見的有超聲波流量計和電磁流量計等。

4自動化技術在現代化工儀表的應用

4.1 可編程功能的應用

為了有效提高現代化工儀表智能化程度，在其中加入了可編程的功能，這樣就能將自動化控制與化工儀表有效結合起來，同時利用計算機進行整體的控制，實現了化工生產控制的優化。特別是對于復雜的化學儀器而言，在其監測儀表中加入可編程功能，能夠有效地提升其性能，同時化工儀表監測的準確度也得到極大的提升。在現代化工儀表中加入可編程功能還可有效提升生產的效率，企業可根據實際生產需求預先在化工儀表中輸入相關的邏輯系統，這樣當出現各類情況變化后，化工儀表就可直接自主判斷，然后輸出控制信號。

3.2記憶功能的控制

記憶功能是為了增強化工儀表的功能性，在采集數據的同時將其記錄，這樣就能保存生產的關鍵數據，為后續決策提供參考的依據。而且在當前化工儀表的記憶功能方面還引入了大容量的計算機，可以采集到大量的原始數據，方便人

們了解整個生產的過程。在現代化的化工生產中，儀表的記憶功能十分重要，因為很多生產環境人工無法進入，這時就需要依靠儀表的記憶功能來了解到各類參數的變化，然后再采取相應的控制措施。

3.3數據處理功能

在進行化工生產期間，不但要精準的記錄生產期間所形成的參數，同時也要進行準確的運算，化工儀器要做線性化處理，比如自動檢測和校正、工程值轉換等，外在因素能夠給化工儀表的運行造成很大的影響，利用電腦技術、軟件控制和數據處理功能，能夠對化工生產進行詳細的記錄，這樣就會提升化工生產的效果，如果記錄存在問題，則要馬上掌握出現問題的原因，然后制定合適的解決措施。

結語

綜上所述，化工生產對于我國經濟發展具有非常突出的作用。化工生產儀表采取了自動化控制改進，引入現代化的技術，增強了儀表檢測的精度，提升化工生產的水平。

參考文獻

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