化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用

彭旭東

摘 要：在現(xiàn)代化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，化工儀表所發(fā)揮的作用是不可忽視的，它不僅對提升生產(chǎn)效率具有關(guān)鍵性作用，而且還能同時(shí)減少材料消耗，對于保障生產(chǎn)安全也具有重要價(jià)值與意義。把智能自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到化工儀表當(dāng)中，能夠有效地改善化工儀表的性能，同時(shí)豐富其功能。本文針對化工儀表牛智能自動(dòng)化的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并對其發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化工儀表；智能自動(dòng)化；應(yīng)用

安全是化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中重要的核心要素，需化工行業(yè)以及相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重視安全控制，針對安全問題能夠防患于未然。由于化工儀表的精度對整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全有著十分重大的影響，所以需要對化工儀表的參數(shù)性能進(jìn)行優(yōu)化和有效控制，這就給智能自動(dòng)化的應(yīng)用提供了一個(gè)良好的渠道。

1 化工儀表中智能自動(dòng)化的分類

1.1溫度儀表

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，對溫度的有效調(diào)控是保障生產(chǎn)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。原材料的化學(xué)變化等等，都需在一定的溫度下完成。所以，一定要對溫度進(jìn)行科學(xué)有效的調(diào)控，從而能夠使其符合現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求?，F(xiàn)階段，化工領(lǐng)域里常用的溫度儀表主要分為兩種，一種是熱電偶，另一種是熱電阻，而且隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能溫控系統(tǒng)也逐漸地走入了人們的視野并廣泛地應(yīng)用到了化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中。伴隨現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用越來越普及，使得能夠把熱電阻和熱電偶信號輸入進(jìn)微電腦控制芯片，使其能夠?qū)Σ蓸有盘栠M(jìn)行自動(dòng)化處理，這對于推動(dòng)化工儀表的自動(dòng)化發(fā)展起到了非常關(guān)鍵性的作用。

1.2流量儀表

隨著化工儀表自動(dòng)化的發(fā)展，流量儀表的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大。在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，進(jìn)行流量測量的方法有許多種，例如，直接法和容積法等等。所以，流量儀表一般能夠?qū)崿F(xiàn)低溫或高溫測量，也能夠?qū)崿F(xiàn)微小或大口徑測量，既保證儀表自動(dòng)化，同時(shí)也滿足了化工生產(chǎn)的實(shí)際需求。

1.3壓力儀表

壓力在現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)控制過程當(dāng)中，是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的要素，它是能夠保障化工生產(chǎn)以及生產(chǎn)安全的重要工作環(huán)節(jié)。所以，在化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，需加強(qiáng)對壓力的有效調(diào)控，這對于促進(jìn)壓力儀表的自動(dòng)化發(fā)展有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。因應(yīng)用范疇以及測量原理等存在一定差異，壓力儀表也分為許多種，例如，壓力儀表和壓力傳感器等等。壓力儀表在自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展，主要體現(xiàn)在壓力測試方面，也就是壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠通過壓力變送器或者是位移平衡式調(diào)節(jié)器來將采樣信號輸送至DCS中實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的處理。

2 化工儀表中智能自動(dòng)化的特征

2.1具備數(shù)據(jù)處理能力

在化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，化工儀表往往需要針對化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和監(jiān)測，同時(shí)實(shí)現(xiàn)防干擾等功能。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的化工儀表當(dāng)中并未配置智能自動(dòng)化的處理單元，亦或者是有關(guān)的軟件功能，所以這就給數(shù)據(jù)信息的處理工作帶來了很大困難，大大加劇了化工儀表硬件的工作負(fù)荷，導(dǎo)致化工儀表經(jīng)常處于高負(fù)荷工作狀態(tài)。但是，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用就有效地彌補(bǔ)了這一缺點(diǎn)，智能自動(dòng)化的化工儀表的誕生不但能夠有效地減緩化工儀表的硬件損害，同時(shí)還可以加強(qiáng)化工儀表的數(shù)據(jù)信息處理能力，進(jìn)而確保了化工儀表數(shù)據(jù)信息的精度和數(shù)據(jù)查詢的快捷性，以及數(shù)據(jù)信息的全面覆蓋性等等。另外，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，在通過計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制之下，能夠針對化工儀表記錄的問題數(shù)據(jù)提供及時(shí)有效的處理意見，從而防止化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，相關(guān)工作人員在工作期間因疏忽導(dǎo)致化工生產(chǎn)方面的損失。

2.2具備監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算能力

化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，就決定了內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)單元的存在，這也成為當(dāng)下智能化的重要象征。智能自動(dòng)化的化工儀表能夠針對監(jiān)測出的繁瑣數(shù)據(jù)展開運(yùn)算，雖然傳統(tǒng)的化工儀表也具備一定的模擬計(jì)算模塊，同樣可以針對監(jiān)測的數(shù)據(jù)展開運(yùn)算，然而也只是展開基礎(chǔ)的四則運(yùn)算而己，在對監(jiān)測數(shù)據(jù)展開運(yùn)算的時(shí)候，會受外界因素的干擾，這一問題無法規(guī)避，從而導(dǎo)致運(yùn)算結(jié)果出現(xiàn)誤差，對于化工生產(chǎn)活動(dòng)來說并沒有太大的實(shí)質(zhì)性意義，更不用說十分繁瑣的微積分高等運(yùn)算了。但是，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用就充分地彌補(bǔ)了這點(diǎn)不足，它可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)下化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中有可能會遇到的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的運(yùn)算，同時(shí)，因?yàn)樗哂械膫鬏斖緩降奶厥庑裕沟帽O(jiān)測數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果的精度受到有效的保障，進(jìn)而為化工生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展提供有力的基礎(chǔ)保障。

2.3具備自我監(jiān)測能力

在智能自動(dòng)化的化工儀表當(dāng)中，其內(nèi)置的通信傳感器可以第一時(shí)間對發(fā)生故障的部分傳送信號。因?yàn)榛x表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用是在多種智能化模塊和傳感器，以及集成原件的基礎(chǔ)之上，融合了大范圍的電子器件構(gòu)建而成的，所以其構(gòu)成原件不但涵蓋了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換和儲存單元，還涵蓋了I/O模塊等等。伴隨數(shù)據(jù)信號總線的接入，有效地確保化工儀表以及主控室兩者間數(shù)據(jù)的精度，有效地避免了數(shù)據(jù)信號在傳送途中減弱，并且有效地解決了反復(fù)累加線纜質(zhì)量問題，從而攻克了信號干擾這一難題，為化工生產(chǎn)活動(dòng)節(jié)約了大筆的生產(chǎn)成本，增加了化工產(chǎn)品的整體利潤。

2.4具備程序可塑性

化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，體現(xiàn)出化工儀表已經(jīng)具備了1一定程度上的程序思維，如借助更改化工儀表的程序，能夠調(diào)節(jié)化工儀表的整體功能，取代傳統(tǒng)的更改化工儀表外部硬件的方式。比如，在化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，需要設(shè)置一種延時(shí)計(jì)數(shù)功能，不再需要在化工儀表的外部增添各類的定時(shí)裝置來完成對整個(gè)計(jì)數(shù)電路的調(diào)控，僅僅需要對化工儀表的程序展開再編程，然后借助更改化工儀表PLC控制程序中的技術(shù)功能，增加延時(shí)數(shù)據(jù)編程操作語言便可以。如此借助更改化工儀表當(dāng)中的控制語言就能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，大幅度地精簡了化工儀表的整體結(jié)構(gòu)。

3 化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用

3.1增強(qiáng)了化工儀表的監(jiān)測精度

化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在相較于傳統(tǒng)的化工儀表其檢測精度有了很大程度的增強(qiáng)?；x表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用所使用的重要監(jiān)測原件便是微型計(jì)算機(jī)，其頻率能夠超過1 MHz，換句話說就是，假設(shè)主時(shí)鐘周期設(shè)定為1 ms，每項(xiàng)操作語言由5個(gè)字節(jié)組成，那么每項(xiàng)語言操作在執(zhí)行時(shí)長上僅僅只需要幾毫秒。智能自動(dòng)化的化工儀表在展開監(jiān)測的過程中，若數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中，對一組模擬量需要成功將其儲存于存儲器當(dāng)中，在這整個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，化工生產(chǎn)活動(dòng)就會產(chǎn)生成千上萬的監(jiān)測數(shù)據(jù)。這樣一來，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用能夠在非常短暫的時(shí)間里，針對數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)展開監(jiān)測，從海量的數(shù)據(jù)當(dāng)中摘選出最為適合的數(shù)據(jù)，十分有助于保障化工生產(chǎn)活動(dòng)中數(shù)據(jù)來源的精準(zhǔn)度。

3.2減少了化工儀表的監(jiān)測誤差

因?yàn)閭鹘y(tǒng)的化工儀表容易受到外界影響因素的干擾，所以所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)在很大程度上都存在著誤差，進(jìn)而導(dǎo)致化工生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展受到了很大的影響。在化工生產(chǎn)中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，能夠大幅度地減少外界影響因素對化工儀表的干擾，而且能夠?qū)?shí)時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)展開有效的調(diào)控，從而大大保障化工儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度。比如，在化工生產(chǎn)活動(dòng)現(xiàn)場，系統(tǒng)電路使用的熱電偶對溫度進(jìn)行調(diào)控時(shí)，因?yàn)闊犭娕荚诔R界以后就會發(fā)生非線性的變化，所以這會導(dǎo)致化工生產(chǎn)受到極大的影響。但是，因?yàn)榛x表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，能夠借助系統(tǒng)電路當(dāng)中的程序展開調(diào)控，使得熱電偶超出臨界數(shù)值時(shí)能夠發(fā)出警報(bào)，或者是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)控。

3.3豐富了化工儀表的監(jiān)測控制

化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，能夠在很大程度上改善傳統(tǒng)的化工儀表中的缺陷，從而達(dá)到控制監(jiān)測數(shù)據(jù)的目的。比如，化工生產(chǎn)活動(dòng)中時(shí)常會用到水分測定儀，其能夠利用物理和化學(xué)變化來檢測化工產(chǎn)品中所具有的水分含量，便能夠精準(zhǔn)地判定化工產(chǎn)品能否可以滿足生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，豐富了化工儀表的檢測控制。

4 化工儀表中智能自動(dòng)化的發(fā)展方向

4.1增強(qiáng)化工儀表中的智能自動(dòng)化

隨著化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用范疇越來越廣，功能也越來越豐富。現(xiàn)階段，我國雖說在化工儀表中智能自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域獲得了不錯(cuò)的成果，然而在這一領(lǐng)域仍十分落后，因而一些關(guān)鍵部分對化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用提出了更高的要求。伴隨智能控制理論的快速發(fā)展，如模糊控制邏輯和遺傳算法，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等，這些智能控制理論已經(jīng)趨于成熟，在化工儀表中己得到了應(yīng)用，這說明我們應(yīng)對化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，這樣才能滿足當(dāng)下化工生產(chǎn)活動(dòng)的實(shí)際需求。

4.2增強(qiáng)化工儀表中智能自動(dòng)化的穩(wěn)定性

儀表工作的穩(wěn)定性，不單單是化工生產(chǎn)的要求，同時(shí)也是全部行業(yè)的生產(chǎn)基礎(chǔ)要求?；x表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，大幅度地提高了儀表的故障發(fā)生率，所以務(wù)必要提高其穩(wěn)定性。伴隨各類智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，化工儀表的功能越加豐富，性能也更加優(yōu)越，因此，在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，務(wù)必要對化工儀表中智能自動(dòng)化提出更加嚴(yán)格的要求。任意一項(xiàng)新功能的化工儀表在投放到市場以前，一定要經(jīng)過嚴(yán)格的檢測，以防出現(xiàn)任何紕漏，導(dǎo)致化工生產(chǎn)受到影響，這就要求化工儀表采用可行性保障，進(jìn)而保障各類新產(chǎn)品穩(wěn)定工作。

4.3最大限度挖掘化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用

現(xiàn)階段，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用并未得到充分的展現(xiàn)。在化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中，其僅僅體現(xiàn)出了40%，剩余的智能自動(dòng)化應(yīng)用還沒能得到充分的發(fā)揮，導(dǎo)致這一結(jié)果的主要原因是在化工生產(chǎn)現(xiàn)場當(dāng)中，主控臺的整體系統(tǒng)沒能有效地運(yùn)用現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線，導(dǎo)致了資源的巨大浪費(fèi)，使得化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用無法得到充分的發(fā)揮?；诖?，務(wù)必要強(qiáng)化使用單位與生產(chǎn)廠商間的有效溝通和聯(lián)系，強(qiáng)化雙方的合作，從而使數(shù)據(jù)總線與智能自動(dòng)化的聯(lián)系得到充分的發(fā)揮，進(jìn)而大幅度地體現(xiàn)化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用。

5 結(jié)語

化工儀表在化工生產(chǎn)活動(dòng)中如同人類的細(xì)胞一樣重要，只有確保細(xì)胞的活性以及健康工作，才可以保障化工生產(chǎn)活動(dòng)整體的穩(wěn)定發(fā)展?？偟膩碚f，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的化工儀表產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，不僅確保了化工儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和時(shí)效性，同時(shí)也確保了化工生產(chǎn)活動(dòng)的穩(wěn)定開展，化工儀表中智能自動(dòng)化的應(yīng)用將會越來越廣泛。

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