儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制研究

劉靜

【摘 ?要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，領(lǐng)域?qū)げ倏氐纳a(chǎn)過程要求越來越高，儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制成為了現(xiàn)代化化工產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)要求。儀器儀表與化工生產(chǎn)過程中，合理運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)工藝實(shí)施有效監(jiān)管，有利于確保儀器儀表的準(zhǔn)確運(yùn)行，很大程度上提高了生產(chǎn)的效率，推動(dòng)了化工生產(chǎn)勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。因此，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的使用范圍越來越大，影響力逐漸深入。

【關(guān)鍵詞】?jī)x器儀表;化工生產(chǎn);自動(dòng)控制;研究

自動(dòng)控制是指控制系統(tǒng)在無人為直接參與的基礎(chǔ)上，在生產(chǎn)過程可以根據(jù)預(yù)定的程序步驟進(jìn)行操作，對(duì)儀器儀表以及生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并最終達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。自動(dòng)控制系統(tǒng)的投入使用可以更準(zhǔn)確地對(duì)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行操控，確保生產(chǎn)過程的安全與可靠，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化，所以化工單位應(yīng)當(dāng)做好儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)化管控工作，根據(jù)產(chǎn)業(yè)特征對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高化工生產(chǎn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此，我們應(yīng)該加大對(duì)儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究，深入分析其構(gòu)成，并制定合理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，推動(dòng)其發(fā)展。

一、儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成

化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)學(xué)科理論技術(shù)為基礎(chǔ)，利用儀器儀表進(jìn)行自動(dòng)控制為化學(xué)工程服務(wù)，其儀器儀表裝置要由傳統(tǒng)的生產(chǎn)裝置與自動(dòng)化裝置支撐，主要過程由自動(dòng)操縱、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)保護(hù)四部分系統(tǒng)程序組成。

其中，自動(dòng)操縱系統(tǒng)是化工生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的主要組成部分，是對(duì)原始的生產(chǎn)裝置進(jìn)行自動(dòng)化、智能化處理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)裝置根據(jù)預(yù)定的步驟程序以及記憶信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行精準(zhǔn)、規(guī)律的機(jī)械操作，連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行大量生產(chǎn)工作，大大提高了生產(chǎn)效率。而其他組成系統(tǒng)是保證自動(dòng)操縱系統(tǒng)順利運(yùn)行的部分，如自動(dòng)控制系統(tǒng)是在自動(dòng)操縱系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算并輸出儀器控制信號(hào)的組成系統(tǒng)，起到控制精度和抑制干擾的作用，當(dāng)部分儀器儀表會(huì)因多種因素產(chǎn)生參數(shù)異常，自動(dòng)控制系統(tǒng)的裝置將會(huì)根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行各種參數(shù)運(yùn)算，對(duì)偏差程序進(jìn)行調(diào)整更改[1]。

自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的前端系統(tǒng)，主要任務(wù)利用是各種檢測(cè)對(duì)生產(chǎn)過程的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量并記錄，通過數(shù)據(jù)指示將被測(cè)參數(shù)信息顯示出生產(chǎn)過程狀態(tài)，致力于保證儀器運(yùn)行正常，發(fā)現(xiàn)儀器故障以便做出相應(yīng)決策控制。同樣，自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)也是保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要組成，屬于行動(dòng)性更強(qiáng)的組成系統(tǒng)，當(dāng)生產(chǎn)過程中自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某些參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，將會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并立即采取措施解決現(xiàn)有問題，以防止機(jī)器、設(shè)備損壞以及阻止事故擴(kuò)大影響為目標(biāo)。比如當(dāng)生產(chǎn)儀器出現(xiàn)故障，自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)將快速切斷連接電源阻止該機(jī)器的繼續(xù)運(yùn)行，后期進(jìn)行更換部件確保自動(dòng)控制系統(tǒng)順利運(yùn)行[2]。

二、儀器儀表與化工生產(chǎn)自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)

（一）提高行業(yè)生產(chǎn)效率

化工行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，其發(fā)展趨勢(shì)的可持續(xù)對(duì)我國(guó)社會(huì)的各個(gè)方面都具有深遠(yuǎn)影響，確?；どa(chǎn)的安全性與綠色化，大力提高化工行業(yè)的生產(chǎn)效率具有重大現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，化工行業(yè)的生產(chǎn)過程通過化學(xué)反應(yīng)將原料變成產(chǎn)品，操作處理步驟多且復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)順序與不同設(shè)備應(yīng)用的要求多，生產(chǎn)精細(xì)化且技術(shù)要求高。推動(dòng)儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制，將化工生產(chǎn)中繁瑣復(fù)雜的操作交予機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)化操縱、控制，可以節(jié)省周期性人工操作浪費(fèi)的大量時(shí)間，在解放勞動(dòng)力的同時(shí)，可以確?；どa(chǎn)過程中的準(zhǔn)確性，很大程度上提高了化工行業(yè)的生產(chǎn)效率，有利于化工行業(yè)適應(yīng)時(shí)代自動(dòng)化與智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

（二）全面控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確性

人工操作往往受工作狀態(tài)以及儀器設(shè)備、工作環(huán)境等眾多內(nèi)部外因素的影響，相對(duì)來說實(shí)現(xiàn)高度精確操作的難度高。儀器儀表與化工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，全面控制生產(chǎn)過程，自動(dòng)化的儀器儀表具有強(qiáng)大的編程計(jì)算與數(shù)據(jù)分析處理能力，可以監(jiān)控生產(chǎn)過程的自動(dòng)操縱并進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理控制，及時(shí)處理生產(chǎn)過程中的各類參數(shù)誤差與異常狀況，有效避免了人員操作不規(guī)范的問題，減輕當(dāng)前勞動(dòng)力素質(zhì)偏差與結(jié)構(gòu)不合理帶來的影響，有效降低了化工生產(chǎn)的成本，保證了生產(chǎn)操作的安全性與有效性[3]。

（三）推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展

儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合了智能控制技術(shù)與理論，推動(dòng)了傳統(tǒng)化工生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理進(jìn)一步的結(jié)合，提高了原有的儀器儀表與化工生產(chǎn)系統(tǒng)的控制精度，有利于化工生產(chǎn)的智能優(yōu)化作業(yè)。生產(chǎn)環(huán)節(jié)作為化工行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，廣泛將儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)投入生產(chǎn)使用，將對(duì)化工行業(yè)潛移默化地產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化與智能化，進(jìn)一步推動(dòng)了化工產(chǎn)業(yè)的健康、綠色、可持續(xù)發(fā)展，其意義重大。

三、儀器儀表與化工生產(chǎn)自動(dòng)控制的發(fā)展前景

儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)大幅度地節(jié)省了生產(chǎn)成本，運(yùn)作精準(zhǔn)且生產(chǎn)效率高，同時(shí)自動(dòng)化儀器的應(yīng)用為化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化奠定了重要基礎(chǔ)。當(dāng)前，化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)往往是針對(duì)部分周期性強(qiáng)，連續(xù)重復(fù)的工作環(huán)節(jié)，具有自動(dòng)化的流量計(jì)、變送器及調(diào)節(jié)閥等儀器儀表，對(duì)化工生產(chǎn)原料的成分進(jìn)行觀察檢驗(yàn)，將其進(jìn)行合理的輸送并進(jìn)行操作生產(chǎn)，觀察并控制生產(chǎn)過程中化工原料體積、溫度、液體以及壓力等的變化情況，保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可持續(xù)運(yùn)行[4]。

隨著市場(chǎng)需求不斷發(fā)展，這一技術(shù)在化工生產(chǎn)中運(yùn)用范圍越來越大，并且將會(huì)往更微型準(zhǔn)確的操作方向發(fā)展。因此，化工生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該高度重視自動(dòng)化控制系統(tǒng)和設(shè)備的分析，并進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，提高化工生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。繼續(xù)推動(dòng)自動(dòng)操縱系統(tǒng)的完善與發(fā)展，優(yōu)化原有的傳統(tǒng)生產(chǎn)裝置，突出自動(dòng)控制儀器儀表的中心地位，增加自動(dòng)控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能，增加在儀器儀表中更多的微型測(cè)量以及誤差修正的工具，優(yōu)化化工生產(chǎn)自動(dòng)控制環(huán)節(jié)每一環(huán)節(jié)操作，進(jìn)一步減少化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的誤差，保證每一環(huán)節(jié)機(jī)械生產(chǎn)動(dòng)作的精確性，確保自動(dòng)控制系統(tǒng)的順利運(yùn)行，進(jìn)一步提高化工生產(chǎn)自動(dòng)控制的效率。自覺推動(dòng)儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用范圍，根據(jù)化工生產(chǎn)線的不同類型，進(jìn)一步創(chuàng)造適應(yīng)其生產(chǎn)特征的自動(dòng)化儀器儀表，制定恰當(dāng)?shù)?、高效的自?dòng)控制系統(tǒng)，推動(dòng)儀器儀表與化工生產(chǎn)自動(dòng)控制的多元化發(fā)展。同時(shí)，進(jìn)一步完善自動(dòng)控制系統(tǒng)中的保護(hù)組成系統(tǒng)，加強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的控制與測(cè)量能力，更及時(shí)地對(duì)生產(chǎn)故障進(jìn)行排查處理、采取措施，優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)[5]。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前社會(huì)對(duì)化工產(chǎn)品的需求日益增加，我們可知傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)控制設(shè)備與系統(tǒng)不能滿足化工行業(yè)發(fā)展的要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，而儀器儀表與化工生產(chǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)將不斷發(fā)展，其將會(huì)在化工領(lǐng)域得到更加深入、廣泛的實(shí)踐使用。化工生產(chǎn)有關(guān)企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷引入創(chuàng)新技術(shù)與儀器儀表，進(jìn)一步肯定自動(dòng)控制技術(shù)的重要意義，確保儀器儀表與化工生產(chǎn)自動(dòng)控制的效率，推動(dòng)化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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（作者單位：新疆中泰信息技術(shù)工程有限公司）