化工儀表自動(dòng)化及在生產(chǎn)中的應(yīng)用

王小清

（山東華魯恒升化工股份有限公司，山東德州 253000）

現(xiàn)階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各種先進(jìn)技術(shù)在行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，因此要重視自動(dòng)化生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用自動(dòng)化儀表設(shè)備具有諸多優(yōu)勢(shì)，如提升生產(chǎn)的效率、確保生產(chǎn)質(zhì)量等，從而實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)自動(dòng)化水平的提高。對(duì)于化工行業(yè)來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)選擇適合的儀器設(shè)備，這樣才能進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)流程，使其能夠在化工生產(chǎn)中發(fā)揮出實(shí)際作用。

1 化工儀表自動(dòng)化控制的原理及組成

自動(dòng)控制原理是在人工操作的基礎(chǔ)上衍生的，這一觀念與人工設(shè)備操作具有緊密的聯(lián)系，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)人工設(shè)備操作程序進(jìn)行模擬。以控制某儲(chǔ)罐液位為例，在傳統(tǒng)人工操作技術(shù)下需要用人眼來(lái)查看儲(chǔ)罐的液位高度，但人工操作具有效率低、準(zhǔn)確性不高等問(wèn)題，難以保證對(duì)儲(chǔ)罐液位高度控制的準(zhǔn)確度。而自動(dòng)控制是模擬人的大腦，在沒(méi)有人直接參與的情況下將液位高度與生產(chǎn)工藝要求來(lái)展開(kāi)對(duì)比，所得出的數(shù)據(jù)信息如果高于規(guī)定值，則自動(dòng)調(diào)大手把儲(chǔ)罐的輸出閥門，如果低于規(guī)定值，則自動(dòng)調(diào)小手把儲(chǔ)罐的輸出閥門，以此來(lái)確保儲(chǔ)罐液位高度和生產(chǎn)工藝要求的高度一致[1]。

由此可見(jiàn)，自動(dòng)控制可以在人工不參與的情況下運(yùn)用設(shè)備或裝置，促使設(shè)備、機(jī)器等按照參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行，遵循生產(chǎn)過(guò)程的預(yù)定規(guī)律，不僅具有準(zhǔn)確率高的特點(diǎn)，還可以節(jié)省人力成本，從而提升生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。自動(dòng)化工儀表的組成為測(cè)量?jī)x表、顯示記錄儀表、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行結(jié)構(gòu)，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)與報(bào)警等功能，將其應(yīng)用到化工生產(chǎn)中可以加快生產(chǎn)的速度，并且有助于提升化工生產(chǎn)的安全性，為化工企業(yè)改善勞動(dòng)成本、增加經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而為化工企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)積極影響[2]。

2 現(xiàn)代化工自動(dòng)化的概念和意義

現(xiàn)代化工自動(dòng)化生產(chǎn)是指在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，運(yùn)用高科技的機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化，有助于加快化工生產(chǎn)的速度。相較于傳統(tǒng)的人工技術(shù)來(lái)說(shuō)，化工自動(dòng)化具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。以自動(dòng)化儀表為例，將其應(yīng)用到現(xiàn)代化工生產(chǎn)過(guò)程中能夠替代人工操作，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)流程的優(yōu)化，通過(guò)安裝自動(dòng)化儀表來(lái)提升化工生產(chǎn)的效率，進(jìn)而節(jié)省人力成本，替代人工操作。通過(guò)應(yīng)用這種方法，不僅能夠減少人工操作的失誤，還可以提升化工生產(chǎn)的質(zhì)量，為推動(dòng)化工企業(yè)發(fā)展提供更多的支持。

現(xiàn)階段，化工行業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)的民生企業(yè)，對(duì)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著很大的幫助，因此要確?；どa(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，這對(duì)促進(jìn)化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。近年來(lái)，化工生產(chǎn)安全事故頻發(fā)，很多有害物質(zhì)在密閉環(huán)境中生產(chǎn)會(huì)帶來(lái)諸多安全隱患，從而導(dǎo)致工作人員的生命安全受到危害。如果將化工生產(chǎn)停止，不僅會(huì)影響化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，還會(huì)為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)不利影響，容易損失國(guó)家和社會(huì)的利益。因此，必須要重視化工生產(chǎn)的安全性，將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到化工生產(chǎn)過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，做好相應(yīng)的管理工作，有助于減少各種生產(chǎn)安全隱患的發(fā)生，并且要不斷優(yōu)化化工生產(chǎn)流程，確保生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，為工作人員的生命安全提供保障。

3 化工儀表自動(dòng)化在生產(chǎn)中的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)中，儀表是必不可少的設(shè)備，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程起到關(guān)鍵作用。為了提升化工生產(chǎn)的效率，需要加強(qiáng)自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，這樣有助于代替人工操作，從而減少人為操作的失誤，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量?，F(xiàn)階段，自動(dòng)化儀表類型多樣，化工企業(yè)需要掌握不同儀表的功能，然后選擇適合的自動(dòng)化儀表來(lái)進(jìn)行運(yùn)用，進(jìn)而在化工生產(chǎn)中發(fā)揮出有效作用。

3.1 測(cè)量變送儀表

測(cè)量變送儀表是由測(cè)量元件與變送元件組成的，其主要功能是檢測(cè)變送自動(dòng)控制系統(tǒng)。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，測(cè)量變送儀表是不可缺少的設(shè)備之一，關(guān)系到生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，通過(guò)運(yùn)用該設(shè)備來(lái)獲得相關(guān)的參數(shù)信息，有助于掌握生產(chǎn)的各項(xiàng)情況。將測(cè)量變送儀表應(yīng)用到化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，應(yīng)該做好對(duì)液位、流量和壓力的檢測(cè)，確保檢測(cè)工作落實(shí)到位，以此來(lái)為化工生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的檢測(cè)信息。由于檢測(cè)參數(shù)不同，測(cè)量變送儀表還分為液位變送儀表、流量測(cè)量變送儀表和壓力測(cè)量變送儀表，根據(jù)實(shí)際檢測(cè)的內(nèi)容來(lái)選擇適合的檢測(cè)設(shè)備，從而提升檢測(cè)的效率。

3.2 控制儀表

在化工生產(chǎn)過(guò)程中，除了需要使用測(cè)量變送儀表之外，還要重視對(duì)控制儀表的應(yīng)用。對(duì)于控制自動(dòng)化生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，控制儀表也是重要的組成部分，關(guān)系到控制自動(dòng)化生產(chǎn)的質(zhì)量，借助這一設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量參數(shù)的轉(zhuǎn)換，然后將其形成電壓信號(hào)或電流信號(hào)。將控制儀表應(yīng)用到化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，控制儀表接受到測(cè)量信號(hào)之后，會(huì)將其與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果來(lái)進(jìn)行控制，一旦測(cè)量信號(hào)有所偏差，則應(yīng)該按照相應(yīng)的要求來(lái)進(jìn)行執(zhí)行器的調(diào)整。

現(xiàn)階段，常見(jiàn)的控制儀表為DDZ-Ⅲ型控制儀表，這也是化工企業(yè)較為常用的一項(xiàng)控制儀表。DDZ-Ⅲ型控制儀表的輸入信號(hào)為1～5 V，輸出信號(hào)為4～20 mA，將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?～5 V的電壓信號(hào)。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，DDZ-Ⅲ型控制儀表廣泛的使用，其控制精度較高，這點(diǎn)在PID 參數(shù)上能夠體現(xiàn)。對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該具備較強(qiáng)的專業(yè)能力，保證控制儀表的選擇具有科學(xué)性、合理性，并且要在校驗(yàn)之后再進(jìn)行使用，從而發(fā)揮出有效的控制作用。在使用控制儀表之前，需要采取手動(dòng)控制的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果控制儀表能夠穩(wěn)定運(yùn)行，確保系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)不受影響，則可以持續(xù)使用，如果產(chǎn)生自動(dòng)控制問(wèn)題則要轉(zhuǎn)換為手動(dòng)狀態(tài)，避免產(chǎn)生系統(tǒng)失控的情況。

3.3 執(zhí)行儀表

執(zhí)行儀表是化工生產(chǎn)自動(dòng)控制的組成部分，其作用為接收控制儀表的信號(hào)，然后再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，促使物流流量能夠得到改變，確?；どa(chǎn)流程順利開(kāi)展，依照相應(yīng)的指令來(lái)運(yùn)行。通常來(lái)說(shuō)，執(zhí)行器可以分為以下幾種類型：電動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)，根據(jù)不同的生產(chǎn)要求來(lái)選擇適合的執(zhí)行儀表，從而滿足工藝的差異性需求。對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)該嚴(yán)格遵循化工生產(chǎn)的要求，結(jié)合工藝的差異性來(lái)選擇執(zhí)行器，并配合調(diào)節(jié)閥來(lái)接收控制儀表的信號(hào)，目前較為常用的執(zhí)行儀表為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過(guò)應(yīng)用這一設(shè)備，有助于提升化工自動(dòng)化的水平，因此要加強(qiáng)對(duì)執(zhí)行儀表的認(rèn)識(shí)，使其能夠在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮出重要作用。

3.4 顯示報(bào)警儀表

在化工生產(chǎn)自動(dòng)化中，顯示報(bào)警儀表具有重要作用，這是一種信號(hào)連鎖自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用顯示報(bào)警儀表可以提升化工生產(chǎn)的安全性，如果發(fā)生安全隱患就能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，從而將損失降到最低。這一設(shè)備的信號(hào)源來(lái)自于各種測(cè)量?jī)x表，在接受這些測(cè)量?jī)x表的測(cè)量信息后進(jìn)行參數(shù)對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)與既定參數(shù)有差異，則會(huì)發(fā)出警報(bào)來(lái)進(jìn)行提示，這時(shí)設(shè)備就會(huì)自動(dòng)切斷信號(hào)，防止機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行受到影響，繼而提升化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性。

4 提高化工儀表自動(dòng)化應(yīng)用水平的策略

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化工企業(yè)的發(fā)展越來(lái)越受到重視，為了能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，需要提升化工生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備來(lái)達(dá)到這一目標(biāo)，以此來(lái)推動(dòng)我國(guó)化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。相較于傳統(tǒng)人工技術(shù)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化工儀表的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，還可以減少人為操作的失誤，從而滿足新時(shí)期下化工生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需求。要想提高化工儀表自動(dòng)化的應(yīng)用水平，需要加強(qiáng)對(duì)化工儀表的研究，確保能夠在化工生產(chǎn)中發(fā)揮出實(shí)際作用，繼而為化工生產(chǎn)帶來(lái)技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。

4.1 做好前期管理工作

對(duì)于化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，前期管理工作的開(kāi)展具有重要意義。①化工企業(yè)要做好化工儀表的采購(gòu)工作，相關(guān)采購(gòu)人員應(yīng)該堅(jiān)持設(shè)備的性價(jià)比、使用年限等原則，確?？梢圆少?gòu)高質(zhì)量的儀表設(shè)備，同時(shí)要做好全面的設(shè)備檢查工作，如果發(fā)現(xiàn)采購(gòu)的設(shè)備存在質(zhì)量問(wèn)題就要立刻退回，防止影響生產(chǎn)的質(zhì)量。②化工企業(yè)要堅(jiān)持“安全第一”的原則，遵循化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)趨勢(shì)，嚴(yán)格按照化工生產(chǎn)的相關(guān)要求，做好化工生產(chǎn)的前期規(guī)劃工作，并且要落實(shí)對(duì)儀表設(shè)備的檢查工作，從而確?；x表設(shè)備的使用質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。③在應(yīng)用化工儀表之前，相關(guān)技術(shù)人員還要對(duì)其進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試，盡量與專業(yè)的施工單位建立起合作關(guān)系，方便隨時(shí)開(kāi)展設(shè)備的安裝與調(diào)試工作，有助于提升化工生產(chǎn)的安全性，保證化工設(shè)備的應(yīng)用達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。④化工企業(yè)要重視化工儀表的維修工作，采取定期檢查的方式來(lái)進(jìn)行檢修，防止儀表老化、損壞，致使化工生產(chǎn)出現(xiàn)不必要的安全隱患。

4.2 做好可編程功能的控制

在進(jìn)行化工儀表設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠提升儀表的自動(dòng)化程度，需要在普通儀表中加入先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)化工儀表的自動(dòng)化，從而起到有效的轉(zhuǎn)換作用，使原先普通的儀表變?yōu)樽詣?dòng)化儀表。借助先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)能夠簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)，有助于更好地控制電路的化工儀表，并通過(guò)信息化技術(shù)來(lái)提升儀表設(shè)計(jì)的水平，減少人為計(jì)算的各種失誤，這樣能夠更好地控制設(shè)備運(yùn)行。對(duì)于一些控制電路繁瑣的化工儀表來(lái)說(shuō)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到其中可以更好地控制儀表的電路結(jié)構(gòu)，有助于簡(jiǎn)化原先復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，從而提升化工儀表的自動(dòng)化水平。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，化工儀表的設(shè)計(jì)也得到了優(yōu)化，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要做好對(duì)可編程功能的控制，以此來(lái)增強(qiáng)化工儀表的穩(wěn)定性和安全性，有利于形成智能化的發(fā)展特色，為化工生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支持。

4.3 計(jì)算功能的控制

為了提升化工生產(chǎn)的效率，需要重視化工儀表自動(dòng)化的生產(chǎn)，確保在維持化工儀表效率的基礎(chǔ)上，保證化工儀表的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，以此來(lái)為化工生產(chǎn)提供有效的幫助。在生產(chǎn)化工儀表的過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算功能的控制，減少各種計(jì)算失誤，不斷提升化工儀表生產(chǎn)的質(zhì)量，同時(shí)還能提升化工儀表生產(chǎn)的精確性，從而有利于化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

在自動(dòng)化化工儀表與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合下，化工儀表的計(jì)算水平極大提升，將其與當(dāng)前先進(jìn)的控制系統(tǒng)相匹配，能夠提升控制系統(tǒng)的智能化水平，這對(duì)加快化工儀表的生產(chǎn)效率具有積極影響。因此，應(yīng)該重視對(duì)計(jì)算功能的控制，通過(guò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能控制可以有效減少化工儀表的生產(chǎn)時(shí)間，促使化工儀表生產(chǎn)可以獲得質(zhì)的改變，并且借助先進(jìn)的技術(shù)手段作支持，有助于減少不必要的計(jì)算失誤，這對(duì)生產(chǎn)出高質(zhì)量的自動(dòng)化化工儀表具有現(xiàn)實(shí)意義。

4.4 提高儀表管理人員的專業(yè)水平

在化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，化工儀表的應(yīng)用非常重要，為了提升化工儀表的應(yīng)用水平，應(yīng)該重視對(duì)儀表的管理。作為儀表管理的參與者，管理人員需要具備專業(yè)的素質(zhì)能力和水平，化工企業(yè)也要重視對(duì)管理人員的選擇，必須挑選責(zé)任心強(qiáng)、具有專業(yè)能力的管理人員，這就需要相關(guān)管理人員掌握當(dāng)前先進(jìn)的管理技術(shù)，不斷提升自身的管理能力，并學(xué)習(xí)與自動(dòng)化化工儀表相關(guān)的知識(shí)，從而開(kāi)展高效的儀表管理工作。對(duì)此，化工企業(yè)要定期開(kāi)展員工培訓(xùn)活動(dòng)，積極引進(jìn)高質(zhì)量的管理人才，并通過(guò)培訓(xùn)活動(dòng)來(lái)為員工提供學(xué)習(xí)、交流的機(jī)會(huì)，使其可以接觸到先進(jìn)的技術(shù)理念和管理經(jīng)驗(yàn)，有助于擴(kuò)大自己的知識(shí)面。另外，企業(yè)也要加大對(duì)員工培訓(xùn)的重視，采取提高薪酬的方式來(lái)激發(fā)員工的積極性，這對(duì)提高化工儀表的應(yīng)用水平具有很大的幫助，促使化工企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，化工行業(yè)要重視自動(dòng)化生產(chǎn)，加快儀表自動(dòng)化的應(yīng)用速度，這對(duì)提升化工生產(chǎn)的水平具有很大的幫助。對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到化工儀表自動(dòng)化的重要性，加強(qiáng)對(duì)儀表自動(dòng)化的研究，然后將其應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，有助于替代傳統(tǒng)的人工技術(shù)，從而提升化工生產(chǎn)的精確性，減少人為操作帶來(lái)的失誤。從當(dāng)前的應(yīng)用情況來(lái)看，要想提高化工儀表自動(dòng)化的水平，應(yīng)該從多個(gè)方面來(lái)著手，包括前期管理、做好計(jì)算功能控制等，這些都能有效提升化工儀表自動(dòng)化的應(yīng)用水平，借助先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。