化工自動化控制及化工儀表的研究

張成義

摘 要：本文首先對化工自動化的概念進(jìn)行了介紹，并根據(jù)實(shí)際工作的需求分析了化工儀表的功能，最后總結(jié)了在化工生產(chǎn)當(dāng)中常用的自動化技術(shù)，幫助化工企業(yè)更好地使用儀表，實(shí)現(xiàn)化工的自動化控制。

關(guān)鍵詞：化工自動化控制；化工儀表；研究

電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展速度正在加快，科學(xué)技術(shù)在不斷完善，提高了化工生產(chǎn)的自動化水平。在這些技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，需要儀表作為依托，加強(qiáng)化工生產(chǎn)的控制，減少人為操作帶來的失誤，提高化工生產(chǎn)的安全性。

1 化工自動化的概念

化工自動化指的是化工生產(chǎn)過程的自動化，依靠在化工生產(chǎn)當(dāng)中使用更多的自動化設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。通過提高生產(chǎn)的自動化和智能化水平，能夠簡化化工的生產(chǎn)，用機(jī)器代替人來進(jìn)行一些簡單的操作。另外，減少化工生產(chǎn)當(dāng)中的人員投入，從而減少因化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的生命威脅。

2 化工儀表的控制功能

2.1 可編程功能

當(dāng)前，很多儀表都需要加入計(jì)算機(jī)元素促進(jìn)原本的硬件邏輯電路進(jìn)行有效交換，實(shí)現(xiàn)軟硬件的目的，并且能夠?qū)⒁恍┕δ軓?fù)雜的控制軟件加入到控制當(dāng)中，從根本上提高簡化儀表內(nèi)部控制結(jié)構(gòu)的目的[1]。同時，一些軟件還能夠?qū)崿F(xiàn)對儀表自身的改造，提高儀表的性能，讓儀表更加高效。

2.2 計(jì)算功能

傳統(tǒng)的儀表和微型計(jì)算機(jī)相結(jié)合，能夠提高儀表的精度和計(jì)算速度，實(shí)現(xiàn)儀表的自動化。另一方面，儀表在具備計(jì)算器的功能后，也能夠充分利用儀表中的數(shù)據(jù)，在第一時間對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，并減少勞動量的投入。

2.3 記憶功能

通常情況下，儀表這樣的硬件設(shè)施通常只具備對數(shù)據(jù)進(jìn)行短時間及記錄的能力，在某一時期能夠現(xiàn)實(shí)一個設(shè)備的工作狀態(tài)，但在需要長時間保存大量的信息和數(shù)據(jù)時是無能為力的，新數(shù)據(jù)在內(nèi)存當(dāng)中把舊數(shù)據(jù)覆蓋掉。微型計(jì)算機(jī)則可以將實(shí)現(xiàn)對儀表數(shù)據(jù)的記錄功能，對儀表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行長時間的保留，方便工作人員進(jìn)行查看。

2.4 復(fù)雜控制功能

儀表自身的功能是比較少的，也非常的簡單，為了實(shí)現(xiàn)儀表的自動化，就需要增強(qiáng)儀表的功能，保證其能夠在一些情況下處理問題[2]。當(dāng)生產(chǎn)過程中遇到比較復(fù)雜的問題時，就可以應(yīng)用自動化儀表進(jìn)行相應(yīng)的控制，避免造成故障。

2.5 故障監(jiān)督

隨著儀表功能的增強(qiáng)，能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中的各種數(shù)據(jù)也進(jìn)行處理和分析，這些實(shí)時的分析能夠很快發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中可能存在的問題，并且可以快速明確問題存在的位置，節(jié)省了很多時間。

3 化工儀表的常用自動化技術(shù)

3.1 化工儀表的自動化常規(guī)控制技術(shù)

在常規(guī)的控制技術(shù)應(yīng)用中，通常會結(jié)合常規(guī)的DCS、電動單元組合儀表燈實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化控制，當(dāng)前，還在對新型的DCS控制技術(shù)進(jìn)行著研究，實(shí)現(xiàn)新型儀表的控制工作。DCS技術(shù)幫助儀表自動化水平的提升，使儀表能夠完善地進(jìn)行管理工作，提高了儀表的可靠性。

3.2 化工儀表的先進(jìn)控制技術(shù)介紹

PID是在DCS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，其軟件包具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，進(jìn)行化工多種情況的動態(tài)分析后，還能夠依靠模糊識別分析儀表之間的關(guān)聯(lián)性，避采用串級控制方式，將控制技術(shù)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)自動化的測量。

3.3 化工儀表的安全監(jiān)測技術(shù)

在現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)中，必須要使用化工儀表進(jìn)行安全監(jiān)測，保證化工生產(chǎn)的安全進(jìn)行，隨著我國化工企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)的規(guī)模也明顯增大，化工企業(yè)對監(jiān)測也有了更多的需求，對化工儀表的自動化控制要求也比以前高出了很多。化工企業(yè)為了提高產(chǎn)能往往會采用連續(xù)作業(yè)的方法進(jìn)行生產(chǎn)，這會很容易在生產(chǎn)過程當(dāng)中出現(xiàn)局部過熱甚至引起火災(zāi)，必須要依賴化學(xué)儀表進(jìn)行安全監(jiān)測，保證化工生產(chǎn)的安全，保證化工產(chǎn)品能夠安全生產(chǎn)。

3.4 化工儀表的人機(jī)界面技術(shù)

人機(jī)界面技術(shù)是現(xiàn)代化儀表自動化控制的重要發(fā)展方向之一，很多企業(yè)都對人機(jī)界面研究投入了大量的資金和人力，提高儀表的自動化操作水平，提高儀表自動化操作的靈活性。通過用人機(jī)界面構(gòu)建控制室，并安排專業(yè)的操作人員進(jìn)行操作，能夠?qū)て髽I(yè)的運(yùn)行情況進(jìn)行良好的監(jiān)督。同時，也減少了在儀表設(shè)備上的人力資源投入。由于人機(jī)界面技術(shù)具有較強(qiáng)控制能力，操作人員必須要謹(jǐn)慎操作，避免因操作事物導(dǎo)致問題，一旦發(fā)現(xiàn)化工儀表出現(xiàn)錯誤信息，必須要及時報(bào)警，在相關(guān)的技術(shù)人員將儀表恢復(fù)正常后再解除警報(bào)。

3.5 分析現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線是具有較強(qiáng)開放性和全數(shù)字化的，現(xiàn)場總線智能儀表具有較強(qiáng)的控制分散度，可以增強(qiáng)儀表的綜合水平，提高儀表的適應(yīng)性。依靠總線智能儀表，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場實(shí)現(xiàn)分散化的控制，不同總線都能夠連接到現(xiàn)場多臺儀表的上方，減少了電纜的使用量，降低了維護(hù)費(fèi)用。

4 結(jié)束語

自動化技術(shù)在化工的生產(chǎn)當(dāng)中有著十分明顯的優(yōu)勢，隨著儀表的應(yīng)用和發(fā)展，自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢也會變得更加明顯。相關(guān)企業(yè)需要進(jìn)行更多的研究，保證化工儀表自動化控制能更好地在實(shí)踐當(dāng)中使用，促進(jìn)化工自動化水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈沛菁.化工自動化控制及化工儀表的研究[J].當(dāng)代化工研究，2017（05）：159-160.

[2]劉邦波，李素明.現(xiàn)代化工儀表及化工自動化的過程控制分析[J].化工管理，2016（02）：148.