論化工生產(chǎn)控制自動化儀表思路構(gòu)建

蘭立民(浙江工程設(shè)計(jì)有限公司 浙江 杭州)

化工行業(yè)是社會工業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)的有機(jī)組成部分，化工行業(yè)對于國計(jì)民生有著直接的影響，化工生產(chǎn)往往需要在密閉的設(shè)備與容器中進(jìn)行，生產(chǎn)環(huán)境也是高溫、真空、高壓、深冷環(huán)境，在很多化工生產(chǎn)中，還有大量的易燃、易爆、有毒物質(zhì)，為了真正落實(shí)以人為本的生產(chǎn)理想，保障化工生產(chǎn)能夠得到安全有序的進(jìn)行，就必須要采取科學(xué)合理的措施將生產(chǎn)參數(shù)維持在合理范圍中，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的現(xiàn)代化與自動化，要實(shí)現(xiàn)這一目的，就需要應(yīng)用控制自動化儀表。

一、化工生產(chǎn)控制自動化簡介

化工生產(chǎn)控制自動化就是將自動化裝置按照合理的配置方式應(yīng)用在化工設(shè)備中，替代操作人員的勞動，這不僅可以實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動化，還可以有效減少工作人員的工作壓力，這種使用自動化裝置管理化工生產(chǎn)的模式就是化工生產(chǎn)控制自動化。

化工生產(chǎn)控制儀器的自動化最早產(chǎn)生于上世紀(jì)40年代，到了60年代的后期，自動化儀表開始朝著高性能與小體積的方向發(fā)展，化工生產(chǎn)也逐步的實(shí)現(xiàn)了連續(xù)與大規(guī)模生產(chǎn)。但是，在社會的發(fā)展之下，傳統(tǒng)的人工操作方式也越來越難以適應(yīng)化工生產(chǎn)的發(fā)展需求，這就呼喚一批自動化裝置，這些自動化裝置包括變送器、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器、檢測元件以及其他相關(guān)裝置。在70年代后，自動化儀表技術(shù)也得到了一定程度的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給自動化技術(shù)帶來了新的發(fā)展契機(jī)。在這一背景下，智能化儀表、數(shù)字化儀表、程序控制器也得到了廣泛的使用，這極大的推動了化工生產(chǎn)的發(fā)展。

二、化工生產(chǎn)控制自動化儀表的類型與構(gòu)建思路

根據(jù)使用功能的不同，化工生產(chǎn)控制自動化儀表可以分為以下幾個不同的類型：

1.溫度儀表

化工生產(chǎn)離不開溫度的知識，常用的溫度儀表有熱電偶和熱電阻兩種方式，在這兩種類型的儀表中，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，又能夠派生出各類不同的儀表，如耐磨熱電偶、特殊熱電偶、多點(diǎn)式熱電偶、防爆式熱電偶等等。

2.物位儀表

化工行業(yè)與液位測量有著密切的關(guān)系，化工生產(chǎn)又有其不同的特點(diǎn)，因此，在物位儀表上，是沒有通用性標(biāo)準(zhǔn)的，根據(jù)測量方式的不同，物位儀表能夠分為電容式、雷達(dá)式、激光式、輻射式、重錘式、超聲波式、電接觸式、壓力式、靜電式、浮力式、矩陣渦流式等不同的類型。

3.壓力儀表

壓力儀表的使用與化工生產(chǎn)安全有著密切的關(guān)系，一般情況下，化工生產(chǎn)的壓力極限為300MPa，與之相關(guān)的設(shè)備有壓力儀表、變送器和壓力傳感器，這能夠用在粘稠狀、高溫截止、易結(jié)晶、粉狀介質(zhì)的測量工作中。在壓力儀表方面，能夠分為活塞式、彈性式與液柱式三種方式。

4.流量儀表

流量儀表也是化工生產(chǎn)中的常用儀表，是壓、流、液（位）、溫幾個內(nèi)容中的一個種類，流量儀表對于化工生產(chǎn)有著十分重要的作用，流量與管道和流體有著密切的關(guān)系，這種流量是單位時間中流體有效面積體積與溫度、壓力的補(bǔ)償。

流量測量的方法是很多的，包括容積法、速度法、推導(dǎo)法、直接法等方式，從細(xì)節(jié)上來分，又能夠分為容積式、轉(zhuǎn)子式、差壓式、節(jié)流式、速度式等等，差壓式又能夠分成內(nèi)椎、阿牛巴管、畢托管等形式。在這些流量計(jì)之中，我國化工生產(chǎn)企業(yè)常用的流量計(jì)有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)、內(nèi)錐式流量計(jì)與質(zhì)量流量計(jì)集中形式。在化工生產(chǎn)過程中，最常用的控制流量的方式就是孔板、差壓變送器、一體化孔板流量計(jì)幾種手段。

5.分析儀器

從化工生產(chǎn)的工藝上進(jìn)行分析，為了保障生產(chǎn)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，必須要穩(wěn)定好生產(chǎn)過程中的流量、壓力、溫度、液位等因素，為此，需要對生產(chǎn)的物料成分進(jìn)行分析，同時，在社會的發(fā)展之下，人們對于環(huán)保的要求也越來越高，從這一層面而言，加強(qiáng)對排放物質(zhì)的分析也尤為重要。

基于這一因素，在近年來，各個國家都十分注重分析儀器的研究，并在其中投入了大量的人力，研究的成果包括核磁、紫外光譜、紅外光譜、質(zhì)譜、氣相色譜、液相色譜等化學(xué)分析儀。除此之外，軟件技術(shù)也在化工生產(chǎn)控制自動化儀器中得到了廣泛的使用，這一技術(shù)能夠?qū)⒊Ｒ?guī)的科學(xué)運(yùn)算、計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)模型進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，有著良好的推廣意義。

6.執(zhí)行器

執(zhí)行器包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩個部分，調(diào)節(jié)閥對于化工生產(chǎn)系統(tǒng)有著極為重要的影響。在化工生產(chǎn)中，啟動執(zhí)行器的應(yīng)用范圍最為廣泛，其中使用最多的就是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，在智能定位器的廣泛應(yīng)用之下，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的性能得到了良好的改善。調(diào)節(jié)閥主要根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)特征、設(shè)計(jì)模式、測試結(jié)果來應(yīng)用。根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)的不同，調(diào)節(jié)閥能夠分為直通支座、直通平座、三通型、軟管閥、蝶閥、籠型閥、球閥幾種不同的類型，調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用范圍十分的廣泛，尤其是在石化煉油企業(yè)中，但是具體的特殊要求還需要依賴進(jìn)口。

結(jié)語

總而言之，在社會的發(fā)展下，自動化儀表已經(jīng)在化工生產(chǎn)中得到了廣泛的使用，這些儀表的應(yīng)用能夠有效提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、抗干擾性，也可以減小系統(tǒng)體積，同時，提升系統(tǒng)的記憶功能與數(shù)據(jù)處理功能，有效提升化工自動化生產(chǎn)的精度與性能。但是，由于部分因素的影響，自動化儀表的應(yīng)用還存在一些問題，相信在相關(guān)專家學(xué)者的努力下，這一問題定可以得到很好的解決。

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