自動化儀表在化工生產(chǎn)控制中的應用

1國網(wǎng)河南省電力公司電力科技研究院；2中原工學院科學技術哲學專業(yè)

摘要：隨著科學技術的發(fā)展，自動化發(fā)展水平不斷提高，自動化儀表在化工生產(chǎn)中的利用越來越廣泛。有些行業(yè)更是高腐蝕、高污染、高危害性的行業(yè)，而自動化儀表不需要人工控制、操作，實現(xiàn)全自動做工。在現(xiàn)代化環(huán)境下必須盡快實現(xiàn)化工生產(chǎn)設備自動化，保障企業(yè)生產(chǎn)過程高效、安全的進行。本文主要談論自動化儀表在化工生產(chǎn)控制中的有效利用。

關鍵詞：自動化儀表；化工；生產(chǎn)控制

在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用各種各樣的儀表設備進行輔助生產(chǎn)，對企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與控制有著重要的意義。近幾年隨著智能科技的發(fā)展，開始自動化、現(xiàn)代化方向邁進，有效提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時也有力的保障了企業(yè)生產(chǎn)安全，是現(xiàn)代化發(fā)展中必不可少的一部分，所以企業(yè)在平時的工作中一定要做好自動化儀表的應用控制。

一、自動化儀表概述及其在生產(chǎn)控制過程中的應用優(yōu)勢

（一）自動化儀表概述

自動化儀表是對生產(chǎn)提供有效控制途徑的一類設備，實現(xiàn)設備的自動化生產(chǎn)。在成產(chǎn)系統(tǒng)中自動化設備的使用要合理設置儀表位置，操作生產(chǎn)流水，替代操作人員的勞動，減輕工作人員的工作壓力，保障生產(chǎn)能力和水平，這種使用自動化裝置進行生產(chǎn)管理的模式就是我們通常所說的化工生產(chǎn)控制自動化。

（二）自動化儀表應用類型

（一）溫度儀表

生產(chǎn)控制自動化儀表根據(jù)功能的不同可以劃分為很多類型，溫度儀表是其中之一。溫度是工化生產(chǎn)中必須了解的知識，生產(chǎn)中比較常見的溫度儀表有熱電阻和熱電偶。這兩種儀表根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同又可以派生出不同類型的儀表，比如耐磨熱電偶、多點式熱電偶以及防爆式熱電偶等等，不同的熱電偶有不同的功能。

（二）物位儀表

物位儀表主要被應用于液位測量，在測量的過程中物位儀與被測物料有比較特殊的關系，所以物料儀表是沒有通用產(chǎn)品的。他可以按照測量方式的不同劃分為靜電式、直讀式、電容式、浮力式、輻射式、雷達式以及磁致伸縮式等。其中雷達式與磁致伸縮式物位儀精度比較高，逐漸在化工行業(yè)普及。

（三）流量儀表

流量計量結(jié)果對化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)有著重要的作用。流量本身與流體及管道有很大的關系，我們這里說的流量不是一般的流速，它指的是單位時間內(nèi)流過的累積的流體的體積和質(zhì)量，要求是大口徑、小流量、高溫或者低溫介質(zhì)流量。在生產(chǎn)的過程中流量表能夠?qū)Ω鞣N氣體、液體介質(zhì)的流量進行動態(tài)監(jiān)控與監(jiān)管，實現(xiàn)儀表的自動化管理。

（四）壓力儀表

壓力儀表的使用與安全生產(chǎn)有著重要的關系，通常生產(chǎn)的壓力極限為300MPa，超過這個極限值就表明化工生產(chǎn)中有安全隱患，會自動切斷以保護自動化設備。生產(chǎn)中壓力儀表、壓力傳感器、變送器等都與壓力極限直有關，壓力儀表可以分為彈性式、液柱式、活塞式三種，三種壓力儀表的應用要根據(jù)生產(chǎn)需要合理安排。

（五）執(zhí)行器

執(zhí)行器一般有兩個結(jié)構：調(diào)節(jié)機構和執(zhí)行機。在智能定位器的應用下，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的性能越來越完善。調(diào)節(jié)閥的應用不能隨意為之，應該根據(jù)它的設計類型、標準癥狀與測試結(jié)果進行具體安排與應用。執(zhí)行器的調(diào)節(jié)閥不同的結(jié)構類型有不同的分類，同時也有不同的作用。調(diào)節(jié)閥按照結(jié)構不同主要可以劃分為：直通平/支座、軟管閥、籠型閥、球閥等，調(diào)節(jié)閥在石化煉油企業(yè)中應用最為廣泛，但是目前我國對其特殊要求的設備還需要進口。

二、自動化儀表在生產(chǎn)控制中的應用優(yōu)勢

在化工生產(chǎn)過程中，自動化儀表利用電腦芯片使各種原件自動化運行，不需要人工操作，把人從繁忙的工作中解放出來，真正做到以人為本的工作理念，自動化儀表設備在化工生產(chǎn)中具有比人工操作較大的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：

（一）數(shù)據(jù)處理比較好

自動化儀表利用微型計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，比傳統(tǒng)設備具有較大的優(yōu)勢，它不經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)信號輸出轉(zhuǎn)換，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對設備各種參數(shù)的自動測量、記錄、統(tǒng)計、顯示，以便對其進行有效的控制與管理。利用智能化的微機裝置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的高效化、可靠化與便捷化，它不僅簡化了儀器的數(shù)據(jù)處理程序，同時也抵抗了對自動化儀表的各種干擾信息。

（二）強大的可編程序功能

在信息化技術的高速發(fā)展下，自動化儀表也開始運用計算機編程的強大功能，利用強大的編程功能能夠提高儀表自動化設備的智能控制功能，編程軟件能夠?qū)﹄娐愤M行有效的控制。另外，通過自動化設備的編程功能能夠比較容易的控制儀表設備的邏輯電路，它比傳統(tǒng)設備控制電路更加簡便化，沒有過多的程序。

（三）數(shù)據(jù)計算

數(shù)據(jù)計算能力是自動化儀表必須具備的功能之一，以便于設備進行準確的計算。自動化儀表使利用微型計算機功能能夠?qū)崿F(xiàn)較強的數(shù)學計算能力，求出一些有關參數(shù)值，這種計算防止不僅高效、快速，而且準確率比較高。甚少出現(xiàn)錯誤，精確度比較高。

（四）超強的記憶功能

在生產(chǎn)中傳統(tǒng)儀表設備只能存儲各種信息的時間非常短，往往只在一瞬間，很難連續(xù)記憶多項狀態(tài)信息。而自動化儀表安裝有效處理功能的存儲器，具有較強的狀態(tài)記憶功能，而且操作人員還能根據(jù)生產(chǎn)的需要，主動處理自動化設備的存儲狀態(tài)，隨時調(diào)取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)自行處理信息和對信息的重現(xiàn)與讀取，這樣還能夠使儀表的記憶功能不受斷電的影響。

三、自動化儀表存在的問題及解決措施

自動化儀表在使用的過程中比傳統(tǒng)儀表有較大的優(yōu)勢，上面我們已經(jīng)具體說過，但是同時也要看到它存在的不足，這些不足表現(xiàn)在自動化控制中產(chǎn)品化的能力稍差，在模型集成和通用方面能力不強。針對這些問題，企業(yè)在實際生產(chǎn)控制中，要設定好質(zhì)量控制的有效參數(shù)，質(zhì)量管控采取預防管理的措施展開，這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，進而解決問題，有比較好的預防作用。

生產(chǎn)應用中的自動化儀表的制作一般需要設計、施工和調(diào)試三個工序進行生產(chǎn)。在我國雖然科研單位擁有一定的技術研發(fā)能力，但是研發(fā)資金短缺。產(chǎn)品的研發(fā)往往需要與大量的人力、物力作支撐，這樣就容易使得生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品化方面存在較大的不足。另外移動化儀表的模型開發(fā)技術含量不高，缺乏核心競爭力，產(chǎn)品的通用性不好，研發(fā)出的產(chǎn)品很難大量推廣使用。所以儀表的制作在施工的過程中首先要做好策劃階段的準備，嚴格審查設備制作過程中所需要的材料、資質(zhì)，同時要特別注意材料的驗收工作，保證儀表在制作的過程中質(zhì)量過關，在使用的過程中設置好儀表的參數(shù)和各種指標，通過相應的實驗獲取合適的參數(shù)。另外要做好儀表設備的質(zhì)檢控制，并對質(zhì)檢的結(jié)果進行有效的反饋，積極討論自動化設備存在的問題，保障產(chǎn)品質(zhì)量的提高，以便在化工企業(yè)中有效的應用。

結(jié)語

近幾年，自動化技術的應用越來越廣泛，特別是微型計算機技術的發(fā)展，實現(xiàn)了儀表多功能、高效、高機動，靈活等方面的性能，推動了我國儀表的現(xiàn)代化進程。自動化儀表在化工生產(chǎn)控制中的應用也更加廣泛、靈活。

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