初探化工儀表及自動化的改革

龐 凱

(陽煤集團太原化工新材料有限公司，山西 太原 030400)

引 言

隨著社會經(jīng)濟的不斷提升及科學技術(shù)的不斷進步，電氣工程領(lǐng)域也得到了快速發(fā)展，且自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用至生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，化工儀表方面也不例外。但實際應(yīng)用過程中，化工儀表的自動化改革工作依然存在一些問題，對此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)不斷提升其自動化控制水平，更高效地完成改革工作，從而促進化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 我國化工行業(yè)常用的自動化儀表

在生產(chǎn)過程中，我國化工行業(yè)主要使用以下幾種自動化儀表，壓力儀表、流量儀表、溫度儀表。在線過程分析儀、物料儀表。壓力儀表，其在化工生產(chǎn)過程中占據(jù)著十分重要的地位，可以有效地保證廠房設(shè)備與相關(guān)工作人員的安全性，確保生產(chǎn)工作的順利進行。在實際生產(chǎn)過程中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)不同的測壓原理選擇不同類型的壓力儀表，且最為常用的壓力儀表主要包括活塞式、彈性式以及液柱式三種，應(yīng)用范圍較廣，可以壓力測量腐蝕介質(zhì)、高溫介質(zhì)等多種介質(zhì)類物質(zhì)，且具備較高的測量精度，提升了我國化工業(yè)的生產(chǎn)水平。流量儀表，在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為廣泛，可以獲得更為豐富的參數(shù)信息，因此，化工生產(chǎn)中最為關(guān)鍵的則是研究流量儀表。此處的流量主要指的是單位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面流體的質(zhì)量與體積，且必要時還需要利用流量計算儀測量一定時間內(nèi)的體積與流量，并根據(jù)不同的流體介質(zhì)進行有效區(qū)分。一般情況下，在測量流量體積時常使用速度發(fā)與容積法，并利用直接法與推導法測量流量的質(zhì)量。溫度儀表，可以有效監(jiān)控測量化工生產(chǎn)期間的溫度范圍。在化工生產(chǎn)過程中，較常使用的溫度儀表主要包括熱電偶與熱電阻兩種類型，且受現(xiàn)場總線技術(shù)的影響，使用接觸式測量溫度的方式必然會實現(xiàn)自動化發(fā)展。在線過程分析儀，其在化工生產(chǎn)過程中主要實現(xiàn)全程自動化控制。相較以往的化工生產(chǎn)模式，現(xiàn)代化工生產(chǎn)更注重自動化測量工藝參數(shù)，且其主要通過在線過程儀完成，以判斷化工產(chǎn)品是否滿足質(zhì)量標準。且在使用在線過程分析儀時，一般需要配合使用多套儀器設(shè)備，比如核磁、液相色譜以及原子吸收等儀器。物料儀表，其主要被用于測量液位，測量對象為半成品或者成品。化工行業(yè)存在多種物料，其測量方式各不相同，且隨著化工行業(yè)的快速發(fā)展，其對物料測量的精度也提出了更高的要求，需要綜合使用液位計、雷達式與矩陣渦流式液位計等。雖然存在多種類型的物料儀器，但除了浮力式儀表可以通用外，受物料特性的影響，其他儀表均不能通用[1]。

2 現(xiàn)代化儀表自動化控制功能

現(xiàn)代化工業(yè)儀表具有更多優(yōu)勢，因此其在化工行業(yè)中得到了廣泛使用，且表現(xiàn)出多種功能，具體而言主要表現(xiàn)于以下幾個方面。

2.1 可編程功能

為了有效替換原有的硬件邏輯電路，在儀表制造過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)增加更多的計算機軟件因素，從而達到軟化硬件的目的。為了從根本上簡化儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，工作人員應(yīng)在部分控制電路中增加運行復(fù)雜的自動化控制軟件，或者使用高端的計算機軟件系統(tǒng)，從而有效改造儀表，改變原有的邏輯電路，切實提升化工儀表本身性能，確保儀表實現(xiàn)高速運行。

2.2 計算功能

為了有效提升化工儀表的計算速度與準確性，工作人員應(yīng)有效結(jié)合微型計算機與傳統(tǒng)儀表，實現(xiàn)儀表的自動化，使其具備更為精確的計算功能。此時，化工儀表可以有效計算大量數(shù)據(jù)信息，并可以確保計算結(jié)果的準確性。但在化工儀表的計算過程中，工作人員應(yīng)明確最值，減少工作環(huán)節(jié)與計算工作量，從而充分體現(xiàn)出化工儀表的計算功能。

2.3 記憶功能

相較普通的化工儀表而言，若僅使用硬件設(shè)施則只可以短暫性的記憶相關(guān)的數(shù)據(jù)與信息，完成某一時段內(nèi)的狀態(tài)記錄工作，不能保存過多或過于復(fù)雜的信息，并存在新信息覆蓋舊信息的問題。而通過有效結(jié)合微型計算機與自動化儀表，則可以有效增強化工儀表的儲存與記憶功能，可以及時記錄儀表各個狀態(tài)的信息，以便查看。

2.4 復(fù)雜控制功能

傳統(tǒng)的儀表運行流程比較簡單，且自身的控制系統(tǒng)較少，但在實現(xiàn)儀表自動化后，儀表自身功能得到了有效加強，可及時處理常規(guī)儀表無法有效處理的問題。如此，當在化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)復(fù)雜性問題后，自動化儀表可以實現(xiàn)及時控制，降低了故障的發(fā)生幾率，便于化工生產(chǎn)工作的順利進行[2]。

2.5 故障監(jiān)督功能

在化工生產(chǎn)過程中，儀表需要記錄較多的數(shù)據(jù)信息，且其包含了各個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)。以往普通的化工儀表主要針對硬件設(shè)備，不能及時準確的反映故障的發(fā)生部位。但在實現(xiàn)化工儀表的自動化后，儀表增加了微機處理系統(tǒng)，可以及時分析故障發(fā)生數(shù)據(jù)，從而明確故障的具體位置，這樣便有效節(jié)省了故障的查找時間，降低了故障設(shè)備的維修時間，提升了化工生產(chǎn)的效率與水平。除此之外，實現(xiàn)化工儀表的自動化還可以有效落實各項監(jiān)控工作，從而幫助化工人員及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題，并制定針對性的解決方案，促使化工生產(chǎn)工作的順利進行。

3 現(xiàn)代化儀表自動化控制技術(shù)

為了實現(xiàn)儀表的自動化，應(yīng)為其安裝DCS系統(tǒng)，新型的DCS系統(tǒng)主要包括車間廠房、現(xiàn)場儀表、單元控制以及企業(yè)管理層等方面。在現(xiàn)代化的儀表工作過程中，DCS系統(tǒng)為化工企業(yè)的生產(chǎn)工作提供了信息通道，且其具有實時性、系統(tǒng)性、全面性以及準確性等特點。同時，DCS系統(tǒng)也具有人性化，可以實現(xiàn)曲線打印、歷史描繪以及報警燈等工作，也可以實現(xiàn)自動與手動之間的自由切換。比如，某化工企業(yè)在使用DCS系統(tǒng)時，可以安裝甲醛、甲縮酸等儀表配置，并利用DCS系統(tǒng)完成生產(chǎn)控制工作。通過實踐反饋信息可以看出，新時代工業(yè)生產(chǎn)進程中，DCS系統(tǒng)投資金額占據(jù)所有生產(chǎn)裝置總投資的10%～16%左右?；どa(chǎn)期間的甲醛具有較大危害性，因此化工生產(chǎn)期間應(yīng)為氧化反應(yīng)、二元混合器等危險系數(shù)較高的設(shè)施安裝報警裝置，并配合使用超壓、超溫、物料配比異常時需要的自動切換與報警裝置，這樣DCS系統(tǒng)便可以有效測量系統(tǒng)的壓力、溫度、流量以及液位等參數(shù)信息，并可以在控制室內(nèi)部完成集中監(jiān)控，從而滿足報警顯示、統(tǒng)一調(diào)度的基本要求[3]。

4 現(xiàn)代化工自動化儀表的發(fā)展前景

化工儀表的自動化主要目的便是確?；どa(chǎn)安全穩(wěn)定地進行，對此，在現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)過程中，工作人員應(yīng)在使用現(xiàn)代化儀表的基礎(chǔ)上，有效完成化工生產(chǎn)信息的整理、記錄以及調(diào)控等工作。隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，化工生產(chǎn)設(shè)備類型的不斷增多，化工設(shè)施間的聯(lián)通方法也不斷增加，為了確保現(xiàn)代化設(shè)施的穩(wěn)定運行，相關(guān)部門必須采取相應(yīng)的監(jiān)管措施，并加大人力、物力以及財力方面的支持力度，在化工生產(chǎn)控制中增加自動化儀表，從而促進化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。

5 結(jié)語

隨著化工儀表在各個行業(yè)的廣泛使用，實現(xiàn)其自動化控制工作變得越來越重要。對此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)在結(jié)合理論與實踐的基礎(chǔ)上，深入分析研究化工儀表的自動化技術(shù)，分析相關(guān)的自動化設(shè)備與裝置。同時，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)期間出現(xiàn)故障問題后，企業(yè)還應(yīng)增加全微機化設(shè)備儀器，從而提升故障的解除效率，為企業(yè)節(jié)省更多的費用成本，提高經(jīng)濟效益水平。