化工自動化儀表及控制系統智能化的研究

閆志富

（神華新疆能源有限責任公司活性炭分公司，新疆烏魯木齊 830000）

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。

1 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。壓力儀表主要是用于監測化工生產中壓力的變化及狀態，這是因為化工生產設備很可能由于多種因素而造成內部壓力的變化，進而影響到生產的效率和質量。在實際的化工生產中，會采用專用的壓力儀表來檢測生產過程中的壓力狀態，然后根據反饋的壓力數值來進行相應的調整。

3）物位測量儀表。物位測量儀表主要是用于控制化工生產中原料的投入量，可分為回聲反射儀表、導波雷達儀表等多種類型，生產企業可根據實際精度需求來選擇。在化工生產中，原料的投入配比對生產質量有著直接影響，因此必須要通過物位測量儀表來判斷原材料投入數量，這樣一方面可以保障產品的品質，另外也可以提高生產的安全性。

4）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。

2 現代化工儀表的自動化功能

現代化工儀表在傳統的基礎上進行了改良，加入了自動化的功能，可以提高生產的智能化水平，而且也減少了人為因素對化工生產的影響，對于生產效率的提高，有著積極的意義，從當前的實際情況來看，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 自動化技術在現代化工儀表的應用

3.1 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。

化工生產的環境往往較為惡劣，因此要盡可能減少工作人員的接觸，在現代化工儀表中加入可編程功能后，能夠提升其自動化程度，各類數據的反饋可直接通過電腦接收，這樣不僅能夠提高生產的安全性，而且也確保了儀表監測的精度。另外，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。通過該項措施減少了化工生產中的人工需求，不僅可以降低人為因素對化工生產的影響，而且可以極大地優化生產控制過程，提高企業的經濟效益。

3.2 計算功能的應用

計算功能是將現代化工儀表與計算機技術緊密結合起來，通過計算機的強大運算能力提升化工儀表反饋數據的精度和速度。在傳統的化工儀表中，通常數值的顯示都較為單一，很多情況下人們還需要對數值進行計算和判斷，這樣不僅延長了時間，造成生產效率的低下，而且存在一定的安全隱患。在現代化工儀表中引入計算功能后，就可解決這一問題，實現數值的實時反饋，而且也可以直接反饋出人們所需的數字。另外，在現代化工儀表中加入計算功能還能有效提升監測的準確度，對于生產控制的優化也有著積極的意義。

3.3 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。

從上述的分析可以看出，現代化工儀表的功能逐漸多樣化，能夠滿足企業生產的個性化需求。特別是將化工儀表和計算機結合起來，有效增強了化工儀表的智能化，對于化工企業生產效率的提高有著積極的意義。因此在后續的發展中，化工儀表的功能會進一步優化，將現代技術與化工儀表有效結合起來，為化工生產的優化提供幫助。

4 結語

從當前的實際情況來看，化工生產儀表都采取了自動化控制改進，引入了多種現代化的技術，這樣不僅增強了儀表檢測的精度，而且可實現智能化生產。本文對當前化工生產的儀表類型進行了簡要的分析，同時探究了現代化工儀表的自動化功能，最后總結了自動化技術在現代化工儀表中的應用。