化工儀表智能自動化的應用

馬俊杰

摘要：在化學儀表中應用智能自動化技術，不僅可以將儀表的相關功能進行拓展，而且強化了化工儀表的記憶功能、編程功能以及對數據的處理功能。同時減少了化學儀表的誤差，最終提高了化學儀表的精度和對復雜功能的有效控制。文章對化工儀表中智能自動化的應用進行了探究。

關鍵詞：化工儀表;智能自動化;應用

引言

化工行業是關系國民經濟發展的支柱型產業，人們維持日常的生活需求離不開各種各樣的化工產品。同時，化工行業的存在也能夠為其他相關的產業領域提供生產經營所必需的化工原料。化工行業的生產過程與其他行業有著明顯的不同。由于化工行業的原料和產品普遍具有易燃、易爆、強腐蝕性等特點。所以，化工行業的生產過程中往往伴隨著較高的危險性。因而對化工生產的技術標準提出了很高的要求。若在化工生產中大量使用自動化儀表來控制生產過程，便可極大地提高了化工生產的安全性。

1化工儀表功能以及組織形式概述

1.1功能

按照儀表的功能可以將其劃分為檢測類、顯示類、控制類與執行類等。檢測類儀表主要是對生產中產生的壓力、物位、溫度、濕度、流量等一些生產參數變化進行感受的元件。如變送器的作用是將獲取的現場信息進行一定的轉換，比如轉換成電信號、電壓或者頻率等，同時把這些信號發送至顯示類儀表或者調節儀表，通過顯示及調節儀表進行顯示、記錄及調節等。顯示類儀表可以顯示、記錄與累計生產過程中的各類參數，一般劃分為模擬式顯示儀表、數字式顯示儀表、圖像式顯示儀表三類。

控制類儀表又被稱為調節器，主要功能是針對被調節參數的測量值開展各類運算，包括比例運算、計分運算、微分運算等。

執行器則能夠對調節器發送來的信號、指令等進行接收，對被調節介質的流量進行改變，進而將被調節的參數控制于可控制要求的范圍之內，執行器是自動化調節體系中非常關鍵的一部分。

1.2組織形式

根據儀表組合形式，可分為基地式儀表，單元組式合儀表。

基地式儀表把測量部分、顯示部分與控制部分等集中組裝于同一個表殼中，進而形成為一整體，該類儀表可實現就地安裝。

單元組合式儀表則是把一整套的儀表分為獨立性的、可以實現指定功能的若干單元，每個單元之間應用統一性的信號開展各個單元之間的聯系。

1.3被測參數

依照被測參數可以將儀表劃分為溫度測量類儀表、壓力測量類儀表、濕度測量類儀表、流量測量類儀表與液位測量類儀表等。對于溫度測量儀表，主要包括膨脹式溫度計、熱點偶、熱電阻三種，其中膨脹式溫度計進行溫度測量的原理為物體受熱膨脹，包括液體與固體膨脹式兩類，對于固體膨脹式溫度計，其是把兩類膨脹系數不同的金屬片進行焊接，相對牢固，可以測量氣體和液體的溫度。熱電偶由于響應迅速，所以使用最多，具有精度高、范圍廣、簡單便捷的特點。熱電效應是熱電偶對溫度進行測量的原理。熱電阻的測量原理是應用金屬類導體電阻伴隨溫度的升高而增加，主要用于500℃以下的中低溫測量，精度高，適用于低溫。

2化工儀表的智能自動化發展方向

2.1向智能化方向發展

當下，化工儀表自動化發展的關鍵是智能化，有助于實現化工儀表控制體系的開放性、互換性與互操性。將CPU微計算機系統嵌入在化工儀表中，可以實現儀表的自動補償、自動量程切換、自動校準等。化工儀表的智能化發展進一步提升了儀表的自動化水平與功能，所以，從其發展趨勢出發，智能化必然會成為化工儀表發展的核心與方向。

2.2向網絡化方向發展

我國計算機信息技術進步迅猛，以網絡結構系統為基本特征的自動儀表成為新時期控制網絡新的發展趨勢。FCS主要是利用數字通信技術使生產現場設備、自動控制體系、企業信息網絡進行有效連接，充分發揮儀器智能化功能。化工儀表以飛速發展的信息技術為基礎將實現基于網絡結構系統的智能化現場儀表。尤其是以嵌入式網絡為基礎的控制網絡體系結構，實現了真正意義上的工業自動化

2.3向高精度化方向發展

目前，社會對化工產品的質量提出了更高的要求，國家頒布了關于工業節能減排的相關政策文件，并作出了具體化的規定與要求。所以，相關人員要高度重視自動化儀表、自動化控制體系的精準度。

3化工儀表智能自動化的應用

3.1儲存記憶能力

化工儀器應用智能自動化技術，能夠對監測數據進行即時記錄，而以往的傳統儀器僅僅只能傳輸信號，卻無法對現狀數據進行記錄，方便現場工作人員根據數據分析儀器的運行狀況。

3.2數據處理能力

由于化工自動化儀表中安裝有計算機儲存器，因而可以將各種程序、算法和生產信息儲存其中，并可以根據生產需要隨時調用儲存的信息數據。

3.3程序的可塑性

自動化程序能夠依照某一特定需要在化工儀器中進行相關程序的植入，賦予其程序執行與思維能力。通過安裝、調整程序，可以提升化工儀器的可塑性，增強其整體性功能，對傳統化工儀器的外設硬件狀況進行優化。比如，延時功能作為化工儀器中是比較常見的功能，通過在儀器中植入對應的程序，就可實現。

3.4遠程操控能力

智能化、自動化化工儀表具備比較強大的信息監控能力，可以有效結合計算機網絡對整個化工生產過程開展遠程化監控，對于化工生產、特殊場所的精準化控制具備較高的適用性，可以被廣泛地應用于化工生產過程中。

3.5自我監測能力

通信傳感器在化工智能自動化儀表內部設置，能夠對測量數據信號進行傳輸，與智能技術和集成技術有機配合，從而保證了中控室與化工儀表之間數據傳輸的準確性，以防出現信號傳輸的干擾，并且在控室中，通過通信能夠能夠實時了解儀表的自身狀態，以便生產管理人員對現場的生產狀況進行判斷。

3.6精確計算功能

由于化工儀表使用了微型計算機，因此儀表可以根據所編寫的程序自動進行數據的計算和處理，且這一過程更加高效、精確，從而促進了化工生產能力的提升。

結束語

隨著科學技術的不斷提高，智能自動化開始應用于各行各業中，我國化工產業也完成了巨大的飛躍。化工儀表在化工行業中是至關重要的裝置之一，信息時代的到來，使得工業生產過程向智能化方向邁入。

參考文獻

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