程國凱

摘要：化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營時，所需材料大部分均具有易燃易爆、易腐蝕或有毒等特性，再加上化工生產(chǎn)車間一般都是在密閉容器或設(shè)備里，這樣的工作環(huán)境不適合人員在里面操作，面對這種現(xiàn)狀化工生產(chǎn)自動化應(yīng)運(yùn)而生?；どa(chǎn)自動化在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用可以有效的代替人工操作，減小企業(yè)職工勞動強(qiáng)度，避免因介質(zhì)特性給工作人員帶來的身體危害，提高企業(yè)生產(chǎn)速度，增強(qiáng)企業(yè)整體效益。化工自動化儀表作為化工生產(chǎn)自動化的核心，它可以有效的對工作中工藝指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，通過嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)穩(wěn)定高效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化工儀表;化工自動化;過程控制

1現(xiàn)代化工儀表概述

工業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免的會涉及到多種類型儀表的使用，這些儀表的總和被稱作化工儀表?；x表在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要是通過相互之間的配合來實(shí)現(xiàn)的，并且普遍用于工業(yè)生產(chǎn)中的過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)檢測以及化工產(chǎn)品性能測試等工作中。為了保證化工儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，提高現(xiàn)代化工自動化過程控制水平具有重要意義。一般情況下，現(xiàn)代化工儀表測量的參數(shù)涉及溫度、濕度以及密度等等，由于這些參數(shù)與產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著直接的關(guān)系，因此工業(yè)生產(chǎn)過程中對于儀表的性能以及實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)均有著非常高的要求。

2 當(dāng)前運(yùn)用化工儀表的主要類型

2.1 化工溫度儀表

在化工生產(chǎn)流程中，由于基本原料以及最終成品存在特殊性質(zhì)，所以會對外界溫度等指標(biāo)提出更高的要求。通常來說，生產(chǎn)周期需要將溫度維持在零下200℃以上，同時不能超過1800℃。分析總體化工生產(chǎn)流程來說，涉及到溫度儀器的使用時，其中最為核心的便是熱電偶和熱電阻。按照相關(guān)理論，依靠總線技術(shù)，把有關(guān)的參數(shù)資料輸送到采集設(shè)備之中，從而準(zhǔn)確的完成溫度控制。

2.2 化工壓力儀表

除去溫度這一參數(shù)，壓力也是化工生產(chǎn)流程中較為重要的指標(biāo)，一旦生產(chǎn)流程中無法有效的把控壓力指標(biāo)，就可能會造成最終結(jié)果出現(xiàn)問題。此外，化工生產(chǎn)所運(yùn)用的基礎(chǔ)裝置也同壓力指標(biāo)有密切聯(lián)系。所以，壓力測定的裝置也是化工生產(chǎn)中無法忽略的一環(huán)。

2.3 化工流量儀表

化工流量儀表是通過檢測設(shè)備容積以及速度兩種方式，準(zhǔn)確測定化工生產(chǎn)中涉及到的體積流量，也是化工生產(chǎn)中不可忽視的一部分。對于質(zhì)量流量的檢測來說，主要使用的是推導(dǎo)的方式來完成。從該儀表的名稱來說，包含有流量一詞，但是其與傳統(tǒng)的流速有著顯著區(qū)別。流量主要是指在有效的橫截面當(dāng)中選取單位面積后實(shí)際通過的流體指標(biāo)，在一些特殊周期中還會運(yùn)用積算儀進(jìn)行輔助測定。

2.4 化工物位儀表

物位測量在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)自動化中具有重要的地位。隨著現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)備規(guī)模的擴(kuò)大和集中管理，特別是計算機(jī)投入運(yùn)行以后，物位的測量和遠(yuǎn)傳更加重要了。

物位測量儀表按所使用的物理原理可分為直讀式物位儀表、差壓式物位儀表（包括壓力式）、浮力式物位儀表、電測式（電阻式，電容式與電感式）物位儀表、超聲式物位儀表、核輻射式物位儀表等。各種儀表使用的介質(zhì)不同但原理基本一致，此處不再一一贅述。

3 影響控制指標(biāo)的主要因素

一個自動控制系統(tǒng)可以概括成兩大部分，即工藝過程部分（被控對象）和自動化裝置部分。前者指與該自動控制系統(tǒng)有關(guān)的部分。后者指為實(shí)現(xiàn)自動控制所必需的自動化儀表設(shè)備，通常包括測量與變送裝置、控制器和執(zhí)行器等三部分。

4 化工儀表自動化控制功能

4.1 記錄功能

在過去，傳統(tǒng)的化工儀表只能夠通過人工的方式進(jìn)行某一時間段或者是對某一段數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，但是由于人工記錄可能會有著記錄不完全的情況，從而導(dǎo)致記錄信息不完整，降低了化工儀表的功能性。然而隨著自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，這一現(xiàn)狀得到了極大的改善，該技術(shù)有著極為強(qiáng)大的不間斷記錄功能，可以將化工儀表所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行不間斷的實(shí)時記錄，并且還能夠在記錄后進(jìn)行自動數(shù)據(jù)總結(jié)、歸納、儲存，為相關(guān)工作人員的日常工作提供了極大的便利和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，進(jìn)而有效的促進(jìn)了化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 計算功能

計算機(jī)之所以會被稱之為計算機(jī)，主要還是因?yàn)槠溆兄藗兯鶡o法比擬的計算能力，而化工儀表自動化控制系統(tǒng)則是以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建的，因此該技術(shù)也良好的繼承了計算機(jī)的優(yōu)秀計算能力，從而對化工儀表所產(chǎn)生的諸多繁亂復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時歸納、匯總、計算、處理，極大的提升的化工儀表的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和化工生產(chǎn)的工作效率。

4.3 可編程功能

傳統(tǒng)的化工儀表控制系統(tǒng)一般都是采用的硬件邏輯電路，然后在電路的控制下，利用位控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對諸多繁雜系統(tǒng)的有效控制。但也正是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的化工儀表控制系統(tǒng)是采用的硬件系統(tǒng)，所以沒有太大的可編程余地。而自動化控制系統(tǒng)卻沒有這一缺點(diǎn)，這主要還是因?yàn)樵撓到y(tǒng)融入了如今信息技術(shù)中的軟件元素，并且大多數(shù)的系統(tǒng)控制功能都是由軟件來讓進(jìn)行控制，再加上計算機(jī)軟件有著良好的可編程性，相關(guān)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對軟件進(jìn)行編程修改，進(jìn)而提高化工儀表的運(yùn)行性能與生產(chǎn)工作效率。

4.4 復(fù)雜控制功能

相比較傳統(tǒng)的化工儀表來說，使用了自動化技術(shù)的化工儀表的功能性更加豐富，其可以很輕易的達(dá)成傳統(tǒng)化工儀表所無法達(dá)成的功能。以化工色譜儀器來說，在應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)以后，其可以利用色層分離技術(shù)來對化工生產(chǎn)中的復(fù)雜混合物進(jìn)行分離，然后根據(jù)分離后的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)際測量，提高測量準(zhǔn)確性，這是傳統(tǒng)化工儀表所無法做到的。

5 化工儀表中自動化控制技術(shù)應(yīng)用分析

5.1 自動化控制

①利用自動化控制系統(tǒng)對溫度儀表進(jìn)行不間斷的實(shí)施控制，從而密切地關(guān)注化工生產(chǎn)過程中的溫度變化，并即使將穩(wěn)定變化數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的總結(jié)、記錄、傳遞，方便相關(guān)工作人員可以根據(jù)溫度變化數(shù)據(jù)對各種生產(chǎn)情況進(jìn)行及時的處理;②在化工生產(chǎn)中，很多液體化工產(chǎn)品都有著特殊的要求，因此為能夠確定各液體化工產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境是否符合產(chǎn)品的實(shí)際需求，則需要自動化控制技術(shù)對液位儀表進(jìn)行實(shí)時的數(shù)據(jù)監(jiān)控與傳遞，工作人員將可以根據(jù)自動化控制系統(tǒng)所傳遞的各種數(shù)據(jù)來采取針對性的控制手段;③對于生產(chǎn)過程中的壓力值，同溫度和液位控制一樣，其也需要有著壓力儀表來進(jìn)行輔助，然后自動化控制系統(tǒng)再根據(jù)壓力儀表所反饋出的諸多數(shù)據(jù)采取針對性的控制手段，提高控制效果。

5.2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)再實(shí)際應(yīng)用過程中可以有效促進(jìn)各化工儀表的功能水平，再加上其有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力，因此在如今的化工生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。另外，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)還可以對不同儀表進(jìn)行共同控制，因此其所需要的電纜數(shù)量也將會極大的降低，這不僅會降低現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的按照成本，還可以有效地降低后期的維護(hù)成本，對于化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升也有著極大的促進(jìn)意義。

5.3 人機(jī)界面控制系統(tǒng)

在實(shí)際應(yīng)用過程中，自動化控制系統(tǒng)則可以借助于LCD、CRT等先進(jìn)顯示技術(shù)來對化工企業(yè)的控制設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善和補(bǔ)充，對過去的各種復(fù)雜的操作過程進(jìn)行精簡，從而進(jìn)一步的提高自動化控制系統(tǒng)的實(shí)際效果效果。

6 結(jié)束語

隨著化工自動化技術(shù)應(yīng)用的日益深入及應(yīng)用范圍與規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使儀表實(shí)現(xiàn)高速、高效、多功能、高機(jī)動靈活等性能，我國的化工儀器儀表產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平必將快速邁向更高階段，而化工自動化儀表的應(yīng)用也將發(fā)揮其不可估量的作用。

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（作者單位：山東眾智工程設(shè)計有限公司）