化工儀表自動化及在生產中的應用

馬雪莉

摘要：隨著我國市場經濟的持續發展，我國各個行業、各個企業之間的競爭關系越來越突出，為提高企業的市場競爭力，提高生產效率和生產質量就成為了各個企業的重要研究課題。而化工儀表自動化的應用對化工生產行業的發展有著至關重要的影響作用，能夠為化工生產作業提供更多便利，進一步提高化工生產的整體效率和質量，使化工生產企業的市場競爭力得到有效提高。本文就針對化工儀表自動化及在生產中的應用進行深入分析，希望能為化工儀表自動化的發展提供有效參考依據。

關鍵詞：化工儀表；自動化；生產；應用

引言

當前在經濟不斷發展的前提下，科技水平越來越高，這也促使化工行業自動化程度的進一步提升。自動化儀表在化工生產當中，逐漸得到了廣泛的應用。下面將對此進行詳細的探討。

1、現代化工儀表類型

1.1溫度測量儀表

化工生產因涉及到各種化學反應，所以會出現一些溫度變化現象，如果溫度在15～35℃之間，工作人員可以繼續工作，但如果溫度過低或過高則不適合人工作。為保證化工生產中溫度正常，必須使用溫度測量儀表以及時測量溫度，并對異常溫度進行調控，從而保證化工生產人員的工作安全性。溫度測量儀表可測量的溫度范圍一般在-300～2000℃之間，測量溫度時為保證測量安全性還需要使用熱電阻儀表和熱電偶儀表等。

1.2壓力測量儀表

化工生產中除了會產生異常溫度還會產生異常壓強，故需要對化工生產所產生的壓力進行嚴格控制，因為壓力的達標是化工生產中化學反應效果的重要保障。通常情況下化工生產中的壓力在負壓到300MPa范圍內。

1.3物位測量儀表

除溫度、壓力外化工生產中還需要應用到大量的化學原料，為保證化工生產安全和化學反應效果，必須對化學原料的劑量進行控制尤其是關鍵新原料。除了要控制化學原料的劑量以外，還需要控制化學成品、半成品的質量和劑量，故需要使用專門的儀表來測量化工生產中的化學原料，并且儀表要適用于多數物料測量，所以通常情況下所使用的物位測量儀表為浮力式測量儀表。另外，在測量時還需要對物位測量儀表進行精細化管理，比如直讀、差壓、浮力、電接觸、超聲波、電容及重錘等。

1.4分析儀表

分析儀表主要分為在線分析儀表和實驗室分析儀表。這類儀表一般都由4個部分構成：取樣、預處理及進樣系統，從流程中取出具有代表性的樣品，并使它符合分析器對樣品狀態或條件的要求；分析器，將樣品的成分量或物質量轉換成可測量的電信號；電源和電子線路，對儀表各部分供電，控制儀表各部分的工作，將分析送來的電信號放大后輸入至顯示、記錄器，或同時送至自動控制器或電子計算機；顯示、記錄器。

2、化工儀表自動化在精餾塔操作中的應用

2.1精餾塔在化工生產裝置中的控制要求

精餾塔的主要作用就是對溶劑進行提純，使其能夠符合相關標準要求，繼而將其提供給化工生產進行使用。在進行精餾塔的操作過程中，必須要確定能量消耗、產品產量及產品質量等控制目標，其中質量指標更是化工生產的關鍵條件，需要在符合質量指標的基礎上，盡可能提高產品的生產數量，并同時降低能量的消耗，使化工生產的整體效益得到有效提高[3]。同時，在控制精餾塔的時候，必須要充分考慮到某些會影響其運行質量的不利因素，尤其是塔壓的波動、溫度的變化及進料的降量和提量等等。

2.2精餾塔的自動化控制回路

在精餾塔的自動化生產控制中，主要的控制對象就是溫度，其整個控制回路包括了塔側線采出量控制、塔頂回流量控制、塔頂采出量控制、塔釜進料量控制及塔釜液位控制。一般在精餾塔生產沒有進入平穩狀態之前，控制器都要處于手動狀態，利用手動輸入對調節器的輸出進行調整，在各項指標進入平穩狀態之后，就需要將控制器改成自動化狀態，根據化工生產的需求對精餾塔進行降量、提量。同時，各個控制回路的操作步驟要按照一定順序進行，在進行降量和提量之前，將各個控制回路改成手動狀態，在降量或增量之后，對蒸汽閥進行調節進行降溫降壓或升溫升壓，并對溶劑進行分離生產，之后就要在塔液、塔溫及塔液的穩定狀態對各個閥門進行調節，使各個控制回路能夠有效實現自動化控制。

3、提高化工儀表應用水平的策略

3.1做好化工儀表設備備的前期管理工作

首先，儀表設備采購管控。采購人員需要根據高質量、高性價比以及使用年限長短等原則，加強設備的質檢與驗收。其次，化工企業應該遵循生產經營的發展趨勢以及安全生產等要求，做好儀表設備的規劃工作，嚴格做好化工儀表設備的各項檢查，從而保障儀表設備的安全與可靠性等特征。最后，做好安裝與調試。這時化工企業需要找專業的施工單位進行安裝與調試工作，確保所有化工儀表設備安裝的規范性以及迎合設計要求。同時化工企業還應該定期進行設備的檢查與維修，從而避免出現不必要的危險。

3.2做好可編程功能的控制

化工儀表在進行設計時，能夠把先進的計算技術加入到普通化工儀表當中，這也可以對于化工儀表的硬件邏輯電路起到一個有效的轉換作用，可以把硬件系統逐漸的簡化。尤其是對于那些有著非常繁雜的控制電路的化工儀表，把計算機技術應用于儀表設計當中，既可以使用自動化軟件進行相應的控制，同時也能夠把化工儀表當中的電路結構在根本上進行有效的簡化。智能系統的發展以及在化工儀表設計開發中的應用，可以逐步提高儀表的自動化程度，使其更具智能化、人性化的特色，不但提高了儀表本身的功能和穩定性，更有利于控制系統的組態及生產過程中的儀表維護。

3.3計算功能的控制

在進行現代化工儀表生產時，一項關鍵的任務就是在確保化工儀表生產效率的基礎上，還可以保證儀表生產的穩定性以及準確性。實現可編程功能的控制在很大程度上可以提高現代化工儀表生產的穩定性，并有利于提高其生產的精確性。而計算機技術不僅僅能夠實現可編程功能，還能夠實現計算功能，從而大大提高化工儀表生產的精確性。通過計算機技術和自動化化工儀表的有力結合，一方面可以大大增強化工儀表的計算能力，另一方面還可以使化工儀表與先進的高智能化水平的控制系統相匹配，從而大幅度提高化工儀表的生產效率。計算功能控制的實現既能夠使得現代化工儀表在生產過程中盡可能地減少反應時間，使得化工儀表對于大數據的處理能力能夠有一個質的改變；而且，有了強大的計算機技術支持，化工儀表計算的精確性與準確度也將會得到提高。

結束語

綜上所述，化工儀表自動化的應用使得化工企業的生產水平和控制水平得到有效提高，對化工企業的持續發展有著較好的促進作用。當前我國化工企業對化工儀表自動化的應用有待加強，各個化工企業應積極加強對化工儀表自動化的研究和實踐，充分發揮化工儀表自動化的應用價值，從而有效提高化工生產自動化控制水平，為化工行業的進步和發展提供有利支持。

參考文獻：

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