化工自動化控制的關鍵技術和儀表控制

許小洲(中鹽安徽紅四方股份有限公司，安徽 肥東 231602)

0 引言

自動化控制技術具有優(yōu)越的應用性能，在多個領域均有應用。化工行業(yè)在生產中往往伴隨高風險性，生產制造過程極易受到人為因素的影響，因此應在該行業(yè)充分應用自動化控制技術。通過這種方式可以提升其技術的先進性和安全指數(shù)，但在具體應用中，需要抓住技術核心，加強儀表控制。

1 化工自動化控制核心技術

1.1 修復與檢測

化工行業(yè)生產具有特殊性，在生產過程中的危險性遠超其他行業(yè)，因此安全生產成為其生產技術提升中的第一要義。科技發(fā)展帶來了化工行業(yè)的技術進步，自動化控制技術被應用到化工生產中，尤其是其中的修復檢測技術，極大提升了化工生產的生產安全，保證設備運行平穩(wěn)，降低了故障發(fā)生的可能性，也就降低了生產中發(fā)生人身和財產損害的可能性。

在化工生產中利用自動化修復與檢測技術，若生產用的機械設備中出現(xiàn)運行異常，存在故障隱患，將立即被檢測系統(tǒng)察覺，從而使技術人員警醒，對故障進行及時排查。自動化檢測技術還可在實時檢測同時記錄相關信息詳情，并對其實施智能化修復。技術人員利用自動化修復檢測技術，可以及時察知相關缺陷，利用科技手段解決問題，提升排除故障的效率。在自動化修復與檢測技術的輔助下，化工生產和維修所花費的人力物力可以控制在合理范圍內，降低了生產故障所造成的成本消耗，保證生產過程的流暢性，使化工行業(yè)的生產效率得到跨越式提升，并在較大程度上提升了化工生產的安全指數(shù)。

1.2 監(jiān)測模型分析

化工生產進行時，需要對其生產過程進行實時監(jiān)控，掌握其生產設備的運行狀態(tài)，方可實現(xiàn)自動化控制和安全生產，及時發(fā)現(xiàn)生產過程中的設備異常情況，此時便需要監(jiān)控模型的輔助。

通過監(jiān)控模型分析，可實現(xiàn)對故障問題的精準定位，做出科學的診斷，確定該故障產生的影響因素，從而發(fā)現(xiàn)設備存在的缺陷，以開展后續(xù)的設備修復和生產技術完善工作。監(jiān)測模型分析可詳盡分析在設備運行中的各項狀態(tài)數(shù)據(jù)，總結、整理和歸納相關因素，發(fā)現(xiàn)潛在的故障威脅，確保生產過程平穩(wěn)順暢，實現(xiàn)科技鏈條化生產。經(jīng)過監(jiān)測模型分析，不僅可以發(fā)現(xiàn)生產過程中的異常因素，消除異常影響，而且可以對存貯器進行全面的質量監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)其中存在的風險因素，消除或降低風險因素帶來的危害影響，從而提升存貯器質量，保證化工生產的存貯安全[1]。

1.3 儀表監(jiān)控

儀表是自動化控制的化工生產中的關鍵部分，通過相關技術軟件，如中心處理器，在這些軟件的幫助下，對儀表所提供的數(shù)據(jù)進行專業(yè)分析，獲取數(shù)據(jù)中隱含的各項信息。通過參數(shù)對比，可了解化工生產全過程，對其生產細節(jié)進行把控。化工行業(yè)常用的儀表，包括渦街流量計、溫度傳感器，以及壓力變送器三種，如圖1 所示。

圖1 渦街流量計、溫度傳感器與壓力變送器

上述儀表對于化工生產而言都具有重要作用，分別能夠實現(xiàn)對流量、溫度以及壓力參數(shù)的監(jiān)測，通過判斷參數(shù)有無異常的方式，實現(xiàn)對生產故障的檢驗。根據(jù)儀表類型以及型號的不同，其監(jiān)測區(qū)間同樣存在差異。

以壓力儀表為例，其可監(jiān)測壓力區(qū)間為-0.1～300MPa，根據(jù)設備應用參數(shù)，若壓力值發(fā)生較大波動，出現(xiàn)壓力異常問題，則應立即對設備進行故障排查。而溫度儀表的測量區(qū)間為-200～1800℃，可實現(xiàn)對設備的良好溫度監(jiān)測。儀表監(jiān)控技術科實現(xiàn)化工生產的安全推進，也是化工自動化生產安全進行的前提條件，關系著生成過程的每個環(huán)節(jié)。科技創(chuàng)新帶動各行業(yè)技術更新，儀表監(jiān)控技術也日新月異，實現(xiàn)了技術上的不斷優(yōu)化與提升，可幫助化工產業(yè)技術人員加強對化工生產過程的控制力度，實現(xiàn)智能化的良好控制。技術人員通過對儀表監(jiān)控技術的應用，實施對化工生產過程的全程監(jiān)控。

2 儀表控制技術分析

2.1 信息技術與精度優(yōu)化

電腦芯片技術的出現(xiàn)日益優(yōu)化，使化工生產技術優(yōu)化成為可能。以該技術為基礎，將其應用到儀表控制技術中，可提升相關設備的技術水平，提升其操作便捷性與安全性，實現(xiàn)對相關設備的良好控制，提升自動化儀表控制水平。隨著技術進步與設備優(yōu)化，設備原本形態(tài)得到相關優(yōu)化，對物理存儲空間要求降低，實現(xiàn)體積方面的濃縮。在此同時，其控制的有效性得到極大提升，實現(xiàn)更精巧的客觀形態(tài)與更精妙的應用效果之間的統(tǒng)一，提升了儀表控制精度。在儀表控制技術中，將編程功能運用到自動化控制系統(tǒng)中，將儀表與其他軟件相結合，實現(xiàn)功能的進一步融合和效能最大化。

此外，在化工自動化設備中，必不可少的控制電路也得到了技術提升，先進技術手段在其中應用了接口芯片，芯片可以輕松控制整個儀表中復雜繁瑣的電路，有條不紊地進行電路控制。傳統(tǒng)的電路控制是采用順序控制，而現(xiàn)代控制手段應用的是通過存儲程序實現(xiàn)這一控制過程，進行輕松的軟件編程，而非應用傳統(tǒng)的邏輯電路，從而達成儀表控制設備電路的全面綜合性優(yōu)化與提升。化工生產的自動化儀表設備，需要以可靠的計算功能為運算基礎，且對記憶存儲有較高要求，而在該設備運行中，其存儲器在電路運轉正常的狀態(tài)下，即可隨時存儲設備應用中的多維度信息，不僅實現(xiàn)客觀記錄，而且可實現(xiàn)綜合記憶，之后再利用計算功能對這些數(shù)據(jù)信息進行精確計算，在很大程度上降低了設備硬件的負擔，減輕其運行壓力，通過加強儀表的信息處理速度，優(yōu)化器數(shù)據(jù)處理功能，以謀求儀表控制精準性的高度提升[2]。

2.2 數(shù)據(jù)處理與效率提升

在自動化儀表控制系統(tǒng)應用過程中，應加速數(shù)據(jù)處理，以確保操作過程的效率提升。為實現(xiàn)這一目標，就應進一步提升儀表精確度，加強儀表控制水平。技術人員應了解相關軟件功能，利用功能多元化的軟件，對儀表進行技術完善與功能提升。通過軟件嵌入和功能融合，根據(jù)實際需要進行相關測量，并依據(jù)測量結果重復測量過程，再進行數(shù)據(jù)平均值的計算和對比，可以在一定程度上減小誤差，或排除一些偶然性誤差。

化工自動化設備需要進行日常調試與定期檢查，以確保設備處于最佳應用狀態(tài)，在進行調試時，應詳細記錄相關參數(shù)，對于發(fā)現(xiàn)的一些有參考價值的信息，也應進行隨時記錄與系統(tǒng)化整理，并發(fā)揮信息技術優(yōu)越性，對其進行數(shù)據(jù)計算與信息分析，從而實現(xiàn)高效操作。在設備維護中，技術人員應監(jiān)測設備運行中的各項參數(shù)，對比常規(guī)數(shù)據(jù)，了解設備的運轉狀態(tài)，保證其信息存儲正常，并依據(jù)從此過程中收集的信息，擇定匹配度最高的計算機系統(tǒng)，從而提升儀表控制的精度，提升其數(shù)據(jù)收集與數(shù)據(jù)處理的能力，實現(xiàn)儀表控制自動化水平的提升。

2.3 修正誤差功能強化

實現(xiàn)化工生產自動化，充分應用儀表控制技術，可提升對生產設備的控制水平，對化工生產過程進行更科學有效地管理。在自動化控制儀表應用中，并非將儀表與設備相互連接即可一勞永逸，而是需要進行后續(xù)的人員跟蹤，記錄相關參數(shù)信息，將這些參數(shù)信息作為重要的生產管理資料，對其進行整理、分析與存儲，并根據(jù)其分析結果建立模擬模型，利用模型進行設備應用分析與生產管理控制。

壓力變送器屬于化工行業(yè)儀表中常見的一種，功能在于對化工器械的壓力進行實時監(jiān)測以及控制，將其應用到化工生產中，有助于減少爆炸等風險。此外，這一類型的儀表同樣具有抗震性能良好的特點，能夠有效規(guī)避化工生產環(huán)境對儀表運行過程的影響，在惡劣的環(huán)境中長期使用。但需要注意的是，如儀表運行參數(shù)出現(xiàn)異常，很容易導致其出現(xiàn)故障，因此，對儀表誤差進行修正較為重要。以壓力變送器為例，該儀表的參數(shù)見表1。

通過表1 可以看出，壓力變送器對各項參數(shù)都有著明確的要求，因此在使用儀器的過程中，需要加強對參數(shù)控制問題的重視，一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)超出上述標準，必須考慮到儀表出現(xiàn)故障的可能，并及時對其進行維修。

為提升自動化控制水平，必須不斷優(yōu)化儀表的修整誤差功能，使其修整誤差水平符合化工生產要求。利用微處理器，可以對干擾因素進行科學篩選，對相關誤差進行合理修正，提升儀表的控制精準度，提升化工生產自動化質量，提升產品品質。在設備運行時，技術人員可采取分離色層手段，對化學物質的復雜成分進行分析，確定其中物質成分與化學含量，同時利用反饋信息，進行生產過程優(yōu)化，提升自動化控制有效性[3]。

3 結語

綜上所述，化工自動化控制在實際生產制造應用中，有一些影響比重較大的關鍵技術，應加強相關技術的改進和優(yōu)化，提高化工自動化控制中儀表的控制準確性，通過技術提升帶動生產效率與產品質量的提升，增強行業(yè)活力，促進化工行業(yè)的良性發(fā)展。