化工儀表自動化及在生產中的應用研究

摘 要：科技的不斷發(fā)展使得自動化控制技術的應用也越來越廣泛，同時也為工業(yè)生產帶來的了極大的便利性?；x表是自動化生產中重要的工具，本文首先介紹了幾種常見的自動化化工儀表，并探討了化工儀表在生產中的具體應用，供相關工作人員參考。

關鍵詞：化工儀表；自動化；應用

中圖分類號：TQ056 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0224-01

引 言

隨著科技的不斷發(fā)展，機械以及計算技術也取得了顯著進步，機械自動化逐漸成為當前企業(yè)發(fā)展的主要方向?；ば袠I(yè)相較于其他行業(yè)其危險性更高，其生產過程中會長期接觸高腐蝕和高毒害的物質，因此必須要進行自動化改革。只有將自動化應用到實際的生產過程中才能保證生產環(huán)節(jié)的安全性。并且自動化生產還可以達到人工生產所不能滿足的精度，這對于化工行業(yè)的整體發(fā)展來說是極為有利的。

1 化工儀表類型

1.1 溫度儀表

在化工生產中所有化學反應的進行對溫度以及壓力等都是有一定要求的，因此，在這個過程中需要有溫度表來顯示和控制溫度，進而實現安全以及高效的生產。目前，在化工生產中應用較為廣泛的溫度測試儀主要是采用接觸法測量材料的溫度，主要是借助于熱阻以及熱電偶等實現溫度的測量。例如，化工生產中的蒸發(fā)爐表面溫度的測量以及汽化爐汽化的溫度測量等都是在高速循環(huán)的情況下進行的。所以說，溫度儀表在化工儀表中占據著非常重要的地位，在實際應用中需要依靠現場總線技術實現溫度的自動化控制。

1.2 壓力儀表

在化工生產中，壓力儀表的應用可以為其安全生產提供重要的保障，促進整個生產過程的順利進行。壓力儀表在化工生產過程中主要是對壓力進行監(jiān)控，其檢測范圍是從負壓到300MPa。壓力儀表的主要操作參數是壓力，由氣體、液體均勻在單位面積上作用的力是其測量對象。只有保證壓力測量的準確性，才能為化工生產的高質量提供保證。按照壓力原理的不同可以將壓力儀表分成活塞式、彈性式及液柱式等不同種類。

1.3 物位測量儀表

物位測量儀表主要是用于測量液體的位置，其測量內容主要包括油罐的液面位置、化工反應塔的塔液液位等。物位測量儀的工作原理就是利用液面上的浮子在浮力的作用下直接將信息反饋到測量設備中。目前，在化工生產中應用較為廣泛的物位測量儀表主要可以分為三類，分別是電容式、激光式以及靜壓式，這三種不同的物位測量儀表技術條件不同，但是都能進行物位變化的有效測量。

1.4 化工流量儀表

化工流量儀表是化工生產中非常重要的測量儀表，其測量機理主要是對容積以及速度進行測量，主要是進行物質體積流量的測量，而物質的質量流量往往是利用直接法或者是推導法來完成。化工流量儀表測量的流量與一般的流速有所區(qū)別，其是指有效界面在單位面積流出的流體質量與體積，有的時候會利用積算儀來計算，而流量必須根據具體狀況來測量。另外，化工生產中還會使用到在線過程分析儀表，一般是在較為高端的儀器中使用，一般的化學生產中通常是不會使用的。

2 化工儀表在生產中的應用

2.1 化工儀表自動化控制系統(tǒng)技術的應用

在化工生產過程中溫度是非常重要的控制因素，溫度變化也是最為難以控制的要素，如果不能做出及時有效的處理將會對后期的生產過程產生極大的影響。但是，就目前而言，化工企業(yè)在生產過程中都存在較大的溫差，而使用傳統(tǒng)的原位溫度計則存在較大的局限性。為此，在化工生產中也比較常用熱電偶或者是熱電阻。在生產過程中只有做好儀器的控制工作才能實現安全生產。通常而言，在實際的化工生產過程中，關于溫度儀表的控制主要可以從以下幾個方面入手：①借助化工儀表及時跟蹤生產過程中的溫度變化，工作人員要及時觀察儀器的顯示信息，負責人員要對溫度的變化做到心中有數；②掌握好產品的液位信息。有些化工企業(yè)對液體都是有特殊要求的，這就要求在生產過程中通過液位來獲取與生產有關的信息，實現化工企業(yè)生產的可視化；③做好壓力、流量等參數數據的記錄工作，以便于為生產過程提供有效的數據。應采用儀表控制系統(tǒng)來控制的方法?，F階段，我國的化工生產中所應用的化工儀表控制系統(tǒng)主要是由多個控制室，各自控制一套控制設備來實現的。這種形式大大增加了資源的浪費，并且會使控制系統(tǒng)的工作更加繁瑣，增加工作時間，不利于工作效率的整體提升。但是如果是利用自動化控制技術，化工企業(yè)只需要建立一個控制室，將所需要處理的設備放置在一個控制室內，這樣可以為相關人員的控制工作提供一定的便利性。另外，隨著科技的不斷發(fā)展，智能自動化控制儀器的應用越來越廣泛，應用這一控制技術一方面能夠保證控制精度，另一方面可以提高化工企業(yè)的安全水平，確保工作人員的安全。

2.2 現場總線控制系統(tǒng)

總體而言，現場總線控制系統(tǒng)（FCS）具有較強的開放性以及良好的互操作性，而且現階段已經能夠實現全數字化，是未來自動化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向?，F階段，現場總線智能儀表具有良好的控制分散度，進一步加強了儀表的功能，同時其具有較強的適應能力，操作水平以及控制功能優(yōu)良。除此之外，現場總線的應用還可以幫助實現分散控制，每個總線可以連接到站點超過1m以上的智能化儀表，這樣可以大大減少電纜的用量，降低后期調試以及維護的成本，提升企業(yè)的經濟效益。比如說，90萬t的乙烯裂解裝置的化工企業(yè)，其可以說是目前全國較大的現場總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制電路目前已經超過4.7萬個，連接的儀表數也是數以萬計，這樣大的一個系統(tǒng)只需要一個中央控制器就可以實現。現場總線的PID控制功能主要依靠閥門控制器完成，同時分布式控制系統(tǒng)的實施，提高質量體系的運行，以避免嚴重的數據負載，提高系統(tǒng)運行的質量。

3 結束語

總而言之，化工儀表的自動化技術的應用可以大大的提高現代化工企業(yè)的生產控制水平。目前我國的化工儀表自動化控制技術的發(fā)展還處于起步階段，這需要相關工作人員的不斷努力，不斷提升化工儀表在化工生產中的應用能力。

參考文獻

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收稿日期：2018-4-23