試論現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制

（天能化工有限公司，石河子市，832012）曹衛(wèi)民

試論現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制

（天能化工有限公司，石河子市，832012）曹衛(wèi)民

近年來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)取得了很大的進(jìn)展，與此同時(shí)，化工儀表逐漸開始趨向于自動(dòng)化?；x表在化工領(lǐng)域所扮演的角色重要性不言而喻，本文闡述了化工儀表的種類，在此基礎(chǔ)上，闡述了化工儀表自動(dòng)化控制功能，然后闡述了化工自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?yàn)橥苿?dòng)化工儀表自動(dòng)化發(fā)展提供參考依據(jù)。

化工自動(dòng)化；化工儀表；過程控制；發(fā)展前景

現(xiàn)階段，我國(guó)在電氣工程方面有了很大的改善，加之科技的日益更新，自動(dòng)化技術(shù)開始引入到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)代化工儀表控制的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，可以明顯提升生產(chǎn)效率。正是如此，本文對(duì)現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制這一個(gè)課題展開深入研究，首先闡述了化工自動(dòng)化的定義，并分析了其重要性，然后對(duì)化工儀表的種類進(jìn)行闡述，然后分析了化工儀表自動(dòng)化控制功能，同時(shí)，指出其發(fā)展趨勢(shì)，以期和業(yè)內(nèi)同仁相互學(xué)習(xí)探討，起到拋磚引玉的作用。

1 化工自動(dòng)化的定義及其重要性

所謂化工自動(dòng)化，就是將許多自動(dòng)化設(shè)備配置在化工生產(chǎn)設(shè)備上，用來替代傳統(tǒng)的手工操作，最終使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，化學(xué)工業(yè)作為一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，所充當(dāng)?shù)淖饔貌豢苫蛉保话銇碚f，化學(xué)生產(chǎn)均處于在一個(gè)特定的封閉空間之中，這樣就會(huì)對(duì)人工的操作產(chǎn)生制約，另一方面，運(yùn)行空間的封閉性與化學(xué)藥劑等特性，這些原因?qū)е抡麄€(gè)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在著危險(xiǎn)性。為充分確?；どa(chǎn)順利進(jìn)行，使其不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，必須嚴(yán)格監(jiān)控各項(xiàng)工藝指標(biāo)，而要想實(shí)現(xiàn)這一目的，必須應(yīng)用化工儀表自動(dòng)化技術(shù)。因此，化工自動(dòng)化具有非常重要的作用，其一能夠在很大程度上提高工作效率，另其二還能夠保障生產(chǎn)安全。

2 化工儀表自動(dòng)化的種類

基于化工自動(dòng)化在實(shí)踐中的重要作用，再加上化工儀表在化工生產(chǎn)中的普及運(yùn)用，各種自動(dòng)化技術(shù)逐漸引入到化工儀表之中，形成了諸多自動(dòng)化化工儀表，具體來說，按照特點(diǎn)主要包括下列幾種：化工溫度儀表、壓力儀表、物位儀表、流量?jī)x表等類型。接下來本文將分別對(duì)各種類型進(jìn)行闡述。

2.1 化工溫度儀表

化工生產(chǎn)時(shí)，由于產(chǎn)品和運(yùn)用具有特殊性，并且對(duì)溫度的要求相對(duì)較高，通常來說，這個(gè)環(huán)節(jié)中的溫度均必須保持在-200℃至1 800℃范圍內(nèi)，生產(chǎn)全程之中，使用最多的當(dāng)屬熱電阻和熱電偶兩類。它們的工作機(jī)理如下所示：基于總線技術(shù)，把有關(guān)數(shù)據(jù)資料傳輸至DCS和別的溫度采集裝置里面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)控制。

2.2 化工壓力儀表

化工生產(chǎn)時(shí)，壓力同樣屬于比較重要的一個(gè)反應(yīng)條件，要是全程之中不能有效控制住該指標(biāo)，則將在很大程度上影響到生產(chǎn)效果。除此之外，壓力能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備產(chǎn)生或多或少的影響，所以，生產(chǎn)之中，該儀表屬于必須具備的一個(gè)設(shè)備?？偘ㄓ凶兯推鳌毫鞲衅鞯?。

2.3 化學(xué)物位儀表

該種儀表負(fù)責(zé)對(duì)原料量進(jìn)行控制，是生產(chǎn)全程中必須具備的一種儀表。生產(chǎn)過程中，主要包括電容、超聲波、差壓等方式，最普及的同時(shí)精度較高的是雷達(dá)式、矩陣渦流式等。

2.4 化工流量?jī)x表這類儀表在生產(chǎn)過程中的作用同樣非常重要，其工作機(jī)理包括容積和速度兩種，非常適合測(cè)量體積流量，而測(cè)量質(zhì)量流量過程中往往通過直接法或者推導(dǎo)法來完成。在這里，對(duì)于流量來說，其和一般的流速有所區(qū)別，即有效界面在單位面積流出的流體質(zhì)量與體積，有的時(shí)候會(huì)利用積算儀來計(jì)算，而流量必須根據(jù)具體狀況來測(cè)量。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例(百分率)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

另外，有時(shí)候還會(huì)使用到在線過程分析儀表，基本上在較為高端的儀器中使用，一般的化學(xué)生產(chǎn)中通常是不會(huì)使用的。

3 化工儀表的自動(dòng)化控制功能

具體來講，主要包括可編程功能、計(jì)算功能、記憶功能、控制功能以及自動(dòng)化故障監(jiān)督功能等諸多方面。

3.1 可編程功能

生產(chǎn)儀表的時(shí)候，將軟件引入其中，以此來替代那些硬件邏輯電路，以軟化硬件，尤其是將許多具有較強(qiáng)功能的控制軟件引入到控制電路里面，能夠很好的改善儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用較為先進(jìn)的軟件來進(jìn)一步優(yōu)化儀表，將那些常規(guī)的邏輯電路替換，這樣能夠明顯改善其性能以及運(yùn)行速度。

3.2 強(qiáng)大的計(jì)算功能

將微型計(jì)算機(jī)引入到儀表之中，通過這種方式使其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，如此，使得儀表擁有了計(jì)算繁瑣數(shù)據(jù)的性能，同時(shí)能夠顯著改善準(zhǔn)確程度。儀表工作的時(shí)候，需要對(duì)乘除一個(gè)常數(shù)或確定極值，這樣能夠全面體現(xiàn)出其所具有的強(qiáng)大的計(jì)算功能，同時(shí)還能夠明顯優(yōu)化工作程序，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)勞動(dòng)力的節(jié)省。

3.3 相對(duì)較強(qiáng)的記憶功能

3.4 具有較為復(fù)雜的控制功能

自動(dòng)化技術(shù)引入到化工儀表之后，能夠完成普通儀器儀表所無法完成的任務(wù)，所以，其可以處理生產(chǎn)過程中的一些復(fù)雜問題，因此，可以有效控制各種復(fù)雜問題，使得整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的故障率明顯下降。

3.5 自動(dòng)化故障監(jiān)督

化工儀表所記錄的是生產(chǎn)全程涉及到的所有信息資料，那些普通儀器儀表的硬件，不能準(zhǔn)確可靠的指示故障發(fā)生的處所，然而，化工儀表自動(dòng)化技術(shù)卻能夠解決這一個(gè)問題，因儀表之中引入了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以非常準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)其中存在的故障信息，為維護(hù)工作者及時(shí)查找并排除故障提供了方便，不但能夠明顯降低檢修時(shí)間，而且還能夠明顯改善生產(chǎn)效率。這樣才能更好的確保相關(guān)監(jiān)控工作者可以總覽全局，在第一時(shí)間之內(nèi)弄清楚生產(chǎn)中發(fā)生的各種問題，選擇相應(yīng)的措施加以應(yīng)對(duì)，從而使得化工生產(chǎn)順利進(jìn)行，確保生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及穩(wěn)定性。

4 發(fā)展前景分析

現(xiàn)代化自動(dòng)化儀表引入到化工生產(chǎn)中，主要是為了使生產(chǎn)安全、順利進(jìn)行，因此，記錄、調(diào)控生產(chǎn)過程中涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這是非常有必要的一件事情，由于經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展以及科技的更新?lián)Q代，更多的化工新型設(shè)備被研發(fā)出來，同時(shí)化工設(shè)備相互間的連接途徑變得愈發(fā)繁瑣，為充分保障相關(guān)設(shè)備處于安全運(yùn)行狀態(tài)之中，有關(guān)機(jī)構(gòu)加大投入力度，從資金以及人力等方面加強(qiáng)投入，在生產(chǎn)中應(yīng)用自動(dòng)化儀表技術(shù)與原理，以此來控制整個(gè)生產(chǎn)過程。從而為推動(dòng)現(xiàn)代化工自動(dòng)化儀表不斷發(fā)展創(chuàng)造條件。加上科技的不斷發(fā)展，化工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用肯定會(huì)更加廣泛，將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，化工生產(chǎn)過程中將會(huì)越來越依賴自動(dòng)化技術(shù)，因?yàn)檫@極大的提高了生產(chǎn)的效率，并且使生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性明顯改善。筆者根據(jù)自己多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，主要探討了現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制，通過該課題的探討，掌握化工儀表自動(dòng)化技術(shù)的重要性。通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，在發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)行故障所處位置，并分析故障的具體原因，與此同時(shí)，提供具體的解決方案，自動(dòng)化系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)軟件來取代了過去的硬件，能夠有效的改善故障檢修率與排除率，同時(shí)還能夠盡可能地降低由于故障發(fā)生所造成的損失。

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