化工自動化儀表及控制系統智能化

王超然

（中國石油大慶石化工程有限公司，黑龍江大慶 163700）

0 引言

近幾年來，我國在自動化領域取得了令人矚目的建設成就，自動化技術不斷成熟，在各個領域都得到了廣泛應用。尤其是在化工領域，自動化儀表的使用明顯提升了化工生產水平，而當前社會的快速發展對化工產品的需求增長，化工生產規模進一步擴大，為了確保化工生產過程中良好的控制效果，對測控儀表和控制系統也提出了更高的要求。將自動化儀表及智能化控制系統應用到化工生產中勢在必行，在這樣的情況下，對化工自動儀表及控制系統智能化進行深入分析，有著非常積極的現實意義。

1 化工自動化儀表及控制系統智能化

化工生產過程涉及到許多變量，如溫度、流量等，為了實現良好的生產效果，需要有效掌握這些變量，儀表是反饋這些變量的重要設備。自動化儀表是具備自動化檢測功能的儀表，使用自動化儀表能夠實現化工生產過程自動化的監測和監督，減少了以往生產模式下的人為操作，提升生產安全性的同時，還提高了化工生產效率。自動化儀表已經成為化工生產中不可缺少的重要設備[1]。

控制系統是調控化工生產過程中的變量，以促使其按照既定的生產流程進行生產的重要系統。控制系統按照控制方式的不同有不同分類，隨著控制技術的不斷發展，其智能化程度越來越高。控制系統智能化是控制系統在無人參與的前提下，執行預先寫入的控制程序，實現對化工生產過程進行控制的目的。控制系統智能化減少了化工生產過程中人力資源的投入和支出，提高了化工控制效率和水平，成為當前化工生產的重要支撐。

2 化工儀表的分類

在化工生產過程中，儀表是自動化設備的重要組成部分，其所測量的數據對化工生產有著非常重要的影響。當前化工生產過程主要應用以下4 種儀表類型。

2.1 壓力儀表

壓力是化工生產過程中的一項關鍵控制因素，設備內部的壓力對化工產品的生產有著非常重要的影響，直接決定了產品質量。借助壓力儀表檢測化工生產容器的壓力，能夠準確掌握實際的壓力情況，以采取相應的調整措施。壓力儀表通常由壓力表、壓力傳感器等組件組成，應用環境決定了其具備較強的抗壓性能[2]。

2.2 溫度儀表

溫度同樣是化工生產中的重要控制因素，在不同的溫度條件下，化工材料的性質和所發生的化學反應都會有變化。溫度儀表實時采集化工生產過程中的溫度數據，使工作人員準確掌握生產環境的溫度。

2.3 自動成分分析儀表

自動成分分析儀表是對生產過程中物料成分組成進行分析的儀表，按照檢測對象的不同，自動成分分析儀表分為氣體檢測儀表和液體檢測儀表。其通過對生產過程中物料的取樣分析，檢測組成成分，為化工生產提供可靠的成分數據參考[3]。

2.4 流量儀表

流量儀表是對化工生產過程的流量參數進行檢測的儀表，是檢測單位時間內通過管道的物質體積或質量的儀表，通過流量儀表能獲取管道內的物質的準確流速，以對其進行合理的控制。目前化工生產過程中常見的流量儀表有電磁流量計、轉子流量計、超聲波流量計等幾種。

3 化工自動化儀表所具備的功能分析

3.1 數據存儲和處理功能

化工生產過程的溫度、壓力等各類參數是一直在變化的，傳統的儀表只檢測階段性的數據，無法反映出參數的變化情況。自動化儀表通過內置的微型計算機設備和存儲設備，能夠完整記錄設備運行過程中的參數變化，避免數據丟失情況的出現。還能夠對數據進行初步處理，反饋所需要的數據，從而反映出生產的實際情況，為生產控制提供可靠的數據參考[4]。

3.2 可編程邏輯控制

當前化工自動化儀表中都具備可編程邏輯控制的功能，在可編程邏輯控制器的作用下，發出數字指令實現對生產過程的有效控制，減小環境對自動化儀表的干擾作用，提升了儀表參數檢測的可靠性。當前電路愈來愈復雜，可編程邏輯控制簡化了儀表控制結構，實用性大大提升。

3.3 故障預警功能

化工設備故障主要是根據儀表數值是否正常來判斷的。在傳統模式下，人工判斷的方式使得故障無法及時有效排除，并且存在安全隱患。自動化儀表則具備了故障預警功能，能夠自我判斷當前參數是否在正常范圍內，若是超出這個范圍，儀表就會自動發出警示，引起相關人員的注意，提升化工生產的安全性。

4 化工自動化儀表及控制系統智能化分析

4.1 智能化參數測控

儀表反饋的參數是化工生產過程的重要數據，是高效生產的基礎，必須保障測量的可靠。自動化儀表通過智能化的參數測控，分析數據，減少了參數測控過程中的人為干涉，保障了數據的可靠性。智能化目標的實現得益于正傳感器的應用，其有著極強的抗干擾特性，不僅實現對相關參數的精確感知，還實現了對數據的精確轉換和傳輸。根據設定的編程對數據進行智能化的驗證，對化工自動化生產有著非常重要的積極作用[5]。

4.2 智能化系統控制

控制系統作為化工生產的核心，所發揮的作用是不可替代的。化工自動化儀表為控制系統提供了基礎的生產參數，通過通信技術、網絡技術的支持，控制系統對相關參數的獲取更加直接，數據共享得以實現，數據運算和處理能力進一步加強，做到了對數據的智能化分析。工作人員通過操作系統，對現場單元的控制與調節更加靈活、合理，更在此基礎上實現了主動式維護保養、工藝方案的優化等智能化的控制效果，充分體現了控制系統的智能化特性。

5 結束語

化工行業作為我國工業的重要組成部分，對我國的經濟和社會發展有著非常重要的影響。在化工生產過程中，溫度、壓力等儀表對化工生產所發揮的作用不可忽視，而具備數據存儲和處理、可編程邏輯控制和故障預警功能的自動化儀表，對化工生產效率和安全性更有明顯的提升效果。自動化儀表作為化工自動化常見的設備之一，化工企業應當強化自動化儀表與控制系統智能化的有機結合，才能有效提升化工生產的自動化水平。