智能化儀表在化工控制中的應(yīng)用分析

鄒琛華 代云水 劉璞 張仲文

中核四0四有限公司 甘肅嘉峪關(guān) 735112

1 智能化儀表的發(fā)展歷程和組成

1.1 化工儀表的發(fā)展歷程

化工儀表的發(fā)展歷程大致分為三個(gè)階段：第一階段：化工儀表為指針式化工儀表，例如彈簧式壓力表、溫度顯示儀等；第二階段：化工儀表主要為數(shù)字式化工儀表，對(duì)溫度、壓力、液位、速度等測(cè)量信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量顯示，相對(duì)模擬量顯示，使測(cè)量值的顯示更為清晰直觀，并可選擇雙光柱顯示方式。相比指針式化工儀精確度大為提升。第三階段：此階段化工儀表為智能化，應(yīng)用單片機(jī)、微處理等技術(shù)，通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)，構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，智能化儀表在化工工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛。

1.2 化工儀表的組成

硬件方面：硬件組成的第一方面是主機(jī)電路，主機(jī)電路的功能是對(duì)數(shù)據(jù)和程序信息進(jìn)行存儲(chǔ)，將信息存儲(chǔ)處理后供儀表使用，主機(jī)電路由讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM、微處理器、技術(shù)電路、只讀存儲(chǔ)器ROM、接口組成，硬件的其他構(gòu)成分別為I/O通道，人機(jī)交互部件，接門(mén)電路和并行數(shù)據(jù)通信接口以及申請(qǐng)數(shù)據(jù)通信接口構(gòu)成。輸入信號(hào)主要由模擬量輸入/輸出通道完成，輸出信號(hào)信號(hào)主要由輸入/輸出通道進(jìn)行，員工與智能化儀表之間的交互是人機(jī)聯(lián)系部件的主要功能。軟件方面：主要由監(jiān)控程序、中斷處理、功能模塊組成，監(jiān)控程序主要為信息接收程序，能后實(shí)現(xiàn)軟件的相關(guān)操作執(zhí)行管理，在人機(jī)交互過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)中斷程序發(fā)送中斷請(qǐng)求，計(jì)算機(jī)接收請(qǐng)求后執(zhí)行相應(yīng)操作，功能模塊實(shí)現(xiàn)自校自檢，抗干擾等功能。

2 智能化儀表在化工行業(yè)中的研究與應(yīng)用探討

2.1 軟件編程控制方面的研究與應(yīng)用

在化工行業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中，為了降低其生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)其安全生產(chǎn)目標(biāo)，并提升該行業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化水平，則可將智能化儀表應(yīng)用于化工行業(yè)軟件編程控制方面，并對(duì)這方面的應(yīng)用研究工作進(jìn)行深入探討，確?；ば袠I(yè)生產(chǎn)狀況良好性。具體表現(xiàn)為：（1）在智能化儀表的支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)中復(fù)雜控制電路的取代，且在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的支持下，能夠?qū)④浖幊炭刂品绞綉?yīng)用于化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，優(yōu)化其所需自動(dòng)化儀表的使用功能；（2）借助智能化儀表的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，將該儀表作用下的軟件編程控制方式應(yīng)用于化工生產(chǎn)領(lǐng)域，有利于降低其生產(chǎn)中因硬件邏輯電路而引發(fā)的電路故障發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工行業(yè)生產(chǎn)中安全隱患的有效應(yīng)對(duì)。

2.2 記憶操作方面的研究與應(yīng)用

在化工行業(yè)生產(chǎn)作業(yè)落實(shí)中，若采用了普通的自動(dòng)化儀表，則對(duì)時(shí)序邏輯電路及組合邏輯電路依賴性較強(qiáng)，使得這類(lèi)儀表應(yīng)用中僅能記錄下某時(shí)刻的設(shè)備運(yùn)行工況，難以滿足下一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的設(shè)備運(yùn)行工況記錄工作要求。針對(duì)這種情況，若能重視智能化儀表使用，則能實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)中的記憶操作。

具體表現(xiàn)為：（1）在智能化儀表記憶操作的作用下，能夠記錄下化工生產(chǎn)中的所有信息，且在有效的存儲(chǔ)機(jī)制支持下，降低了這些信息丟失的概率，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行工況的實(shí)實(shí)時(shí)分析，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性；（2）化工生產(chǎn)中通過(guò)對(duì)智能化設(shè)備的靈活使用，能夠在計(jì)算機(jī)芯片的支持下，對(duì)所要存儲(chǔ)的信息進(jìn)行科學(xué)處理，并保持其生產(chǎn)過(guò)程中存儲(chǔ)設(shè)施良好的功能特性，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)中的記憶操作，且在具體的操作區(qū)中實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)信息的高效利用，使得化工自動(dòng)化儀表的工作性能更加顯著，確保其實(shí)際應(yīng)用工況的良好性。

2.3 數(shù)據(jù)處理及誤差修正方面的研究與應(yīng)用

在化工行業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施中，若能引入智能化儀表并加以使用，則可在處理器和軟件的作用下，處理測(cè)量中常遇到線性化處理、自檢自校、測(cè)量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問(wèn)題，既增加了豐富的處理功能，又大大減輕了硬件負(fù)擔(dān)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)的軟盤(pán)具有大容量的特點(diǎn)，可借助這種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在遙控方式下可以向儀表中引入專家系統(tǒng)，對(duì)儀表檢測(cè)的結(jié)果立即做出處理意見(jiàn)。除此之外，裝有微處理器的儀表還可以減少誤差，依靠限制干擾來(lái)提高精度。在智能溫度計(jì)中只需要編入相應(yīng)的子程序就可以修正這種非線性。

2.4 儀表使用中科學(xué)計(jì)算方面的研究與應(yīng)用

在智能化儀表的支持下，化工行業(yè)中的儀表實(shí)踐應(yīng)用中的計(jì)算能力得以提高，保持儀表良好計(jì)算應(yīng)用效果的同時(shí)有利于優(yōu)化化工生產(chǎn)方式，確保其所需儀表的應(yīng)用有效性。具體表現(xiàn)為：（1）在智能儀表的作用下，化工行業(yè)中的儀表可進(jìn)行有效運(yùn)算，諸如確定極小值和極大值、乘除一個(gè)常數(shù)、被測(cè)量的給定極限檢測(cè)等多方面的運(yùn)算；（2）由于智能化儀表內(nèi)含微型計(jì)算機(jī)，因此可以準(zhǔn)確的進(jìn)行許多復(fù)雜計(jì)算，滿足化工行業(yè)生產(chǎn)的多樣化需求，確保其儀表實(shí)踐應(yīng)用中的計(jì)算效果良好性[1]。

2.5 儀表網(wǎng)絡(luò)化方面的研究與應(yīng)用

化工行業(yè)發(fā)展中的儀表應(yīng)用工況是否良好，體現(xiàn)著其整體的生產(chǎn)技術(shù)水平。因此，為了使化工生產(chǎn)中所涉及的儀表能夠更好地適應(yīng)信息化時(shí)代的發(fā)展要求，實(shí)現(xiàn)儀表網(wǎng)絡(luò)化，則需要注重智能化儀表在該行業(yè)中的研究與應(yīng)用探討。具體表現(xiàn)為：（1）在智能化儀表的作用下，化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將自動(dòng)化儀表與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，提升儀表網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展水平；（2）通過(guò)對(duì)智能化儀表的有效使用，化工行業(yè)生產(chǎn)中的儀表可具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、分析及處理功能，滿足儀表網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展要求。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代化工行業(yè)發(fā)展中對(duì)其生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全性等要求高，需要相關(guān)的企業(yè)及人員能夠在實(shí)踐中注重智能化儀表的高效利用，給予化工生產(chǎn)計(jì)劃的深入推進(jìn)必要的支持。同時(shí)，基于智能化儀表化工生產(chǎn)作業(yè)的開(kāi)展，有利于優(yōu)化其生產(chǎn)方式，使得化工行業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)開(kāi)展中的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)得以不斷增加。因此，未來(lái)化工行業(yè)發(fā)展中應(yīng)給予智能化儀表應(yīng)用更多的重視，并落實(shí)好該儀表下的化工生產(chǎn)作業(yè)，促使化工行業(yè)的生產(chǎn)效益得以不斷增加。