化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制探究

王紅玲

【摘 ?要】隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)在科學(xué)技術(shù)的支持下獲得了大跨度的發(fā)展。但在化化工儀表及化工自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中，必須加強(qiáng)對(duì)其應(yīng)用過程的控制。化工儀表本身就具有較強(qiáng)的自動(dòng)化控制，在化工行業(yè)的發(fā)展前景也是非常不錯(cuò)的。對(duì)化工行業(yè)儀表以及自動(dòng)化控制進(jìn)行理論分析，對(duì)化工自動(dòng)化的過程控制展開研究。

【關(guān)鍵詞】化工儀表;化工自動(dòng)化;過程控制

引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快和科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)也在很大程度上推動(dòng)了我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益發(fā)揮著積極的作用。與傳統(tǒng)化工儀表過程控制相比，化工儀表與自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，大大提升了化工儀表過程控制的效率，保證了化工儀表應(yīng)用的精準(zhǔn)度與科學(xué)性。

1化工自動(dòng)化概念

現(xiàn)階段，智能化在社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展的強(qiáng)大助力下已經(jīng)呈現(xiàn)出普及化的趨勢(shì)，“智能”已滲透到各行各業(yè)，甚至在生活的細(xì)微之處，而且在我國(guó)的化工行業(yè)中，化工儀表的使用大大地推動(dòng)了化工產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行，不僅提高了化工產(chǎn)業(yè)的工作效率，而且在化工生產(chǎn)過程中，采用先進(jìn)的高科技儀器可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人力勞作，節(jié)省了人力資源，提高了生產(chǎn)速率，因此也為化工行業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本。可見，應(yīng)用化工儀表逐漸成為化工行業(yè)一個(gè)重要的生產(chǎn)工具。

2化工儀表種類

2.1溫度測(cè)量?jī)x表

化工生產(chǎn)中一些化學(xué)反應(yīng)會(huì)引起溫度變化，通常溫度在20℃～37℃不會(huì)影響生產(chǎn)運(yùn)行，一旦超過正常溫度或低于正常溫度會(huì)帶給人不適感，影響現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作。對(duì)此，生產(chǎn)時(shí)做好溫度控制尤為關(guān)鍵，通過溫度測(cè)量?jī)x表控制溫度，提供適宜的生產(chǎn)環(huán)境，保證工作順利開展。溫度測(cè)量?jī)x表監(jiān)測(cè)范圍在-300℃～2000℃，為確保測(cè)量穩(wěn)定可配合熱電阻與熱電偶設(shè)備。

2.2壓力測(cè)量?jī)x表

壓力控制也是化工生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)，壓力范圍是化學(xué)反應(yīng)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，負(fù)壓條件下壓力需保持在300MPa范圍。

2.3物位測(cè)量?jī)x表

物位測(cè)量主要針對(duì)化學(xué)材料劑量、成品半成品質(zhì)量控制，常見物位測(cè)量?jī)x表為浮力式測(cè)量?jī)x表。同時(shí)，要求做好物位測(cè)量?jī)x表精細(xì)化控制，如：差壓、電接觸、超聲波、電容等。第四，流量?jī)x表。該儀表主要應(yīng)用于管道測(cè)量或液體、蒸汽流量。第五，分析儀表，分為線上分析與實(shí)驗(yàn)室分析，組成構(gòu)件包括取樣、預(yù)處理、進(jìn)樣系統(tǒng)。其過程為：抽取樣品使其滿足分析器條件要求，分析器把樣品的成分量轉(zhuǎn)為可測(cè)量的電信號(hào)，電源提供電能保證控制儀表正常運(yùn)行，把電信號(hào)擴(kuò)大后錄入顯示器中，工作人員通過讀取顯示參數(shù)展開操作控制。

3化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制

3.1編程過程控制

化工自動(dòng)化過程控制會(huì)受到儀表運(yùn)行速度和運(yùn)行規(guī)律性等因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。在具體的控制工作中，想要進(jìn)一步提升化工自動(dòng)化控制水平，應(yīng)該從保證化工儀表對(duì)于工作環(huán)境的適應(yīng)力這一角度出發(fā)考慮，促進(jìn)工藝生產(chǎn)與產(chǎn)品參數(shù)檢測(cè)過程中儀表使用的準(zhǔn)確度與實(shí)時(shí)性，這樣可以在強(qiáng)化化工儀表應(yīng)用性能的同時(shí)，擴(kuò)大化工儀表的檢測(cè)范圍，對(duì)于推動(dòng)化工產(chǎn)品的技術(shù)革新以及加快我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展速度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。化工儀表在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，可以借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)儀表的運(yùn)行狀態(tài)加以控制，使得化工自動(dòng)化過程控制變得更加便捷。比如：通過編程實(shí)現(xiàn)對(duì)化工儀表的自動(dòng)化控制，在控制電力中通過輸入對(duì)應(yīng)的運(yùn)行程序，便可以為化工儀表的工作運(yùn)行提供依據(jù)，避免其他因素對(duì)于儀表運(yùn)行狀態(tài)控制合理性的影響。

3.2計(jì)算功能控制

傳統(tǒng)化工儀表應(yīng)用過程中往往需要由專門的工作人員對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施控制，但是由于部分產(chǎn)品對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境有著相對(duì)較高的要求，使得工作人員無法在這種環(huán)境之下直接進(jìn)行操作，這樣會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量有所降低。對(duì)于這種問題，在化工儀表應(yīng)用過程中通過運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，有效解決了上述難題，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了儀表使用的智能化與過程控制的自動(dòng)化。用智能設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力勞動(dòng)的方式，不僅能夠?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量與預(yù)期保持一致提供保障，同時(shí)還可以有效提升生產(chǎn)的總體效率。在現(xiàn)代化工自動(dòng)化過程控制工作中，需要對(duì)產(chǎn)品實(shí)施必要的數(shù)據(jù)分析與計(jì)算，其中較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算工作難度相對(duì)較大，采用人工計(jì)算方式會(huì)受到人工計(jì)算能力的限制，進(jìn)而難以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。而借助計(jì)算機(jī)本身強(qiáng)大的計(jì)算工作，將其用于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的分析與計(jì)算工作中，可以在提升計(jì)算效率的基礎(chǔ)上，節(jié)省計(jì)算時(shí)間與人工勞動(dòng)力資源。

3.3記憶功能控制

化工儀表硬件設(shè)置主要記錄數(shù)據(jù)信息，但只是一定時(shí)期短暫的記錄，不具備復(fù)雜儲(chǔ)存、過程狀態(tài)功能。當(dāng)有新狀態(tài)后，儀表就會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存新狀態(tài)，消除就狀態(tài)，影響儀表數(shù)據(jù)分析。伴隨著現(xiàn)代化工儀表的發(fā)展，將微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用到化工儀表進(jìn)一步提高了儀表儲(chǔ)存記憶功能，無論是舊狀態(tài)或新狀態(tài)都可以完整的記錄，便于工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3.4復(fù)雜功能的控制

針對(duì)于傳統(tǒng)的儀表來說，自身的控制功能較少，而且比較簡(jiǎn)單，但是如果將儀表投入到自動(dòng)化的使用中，就必須豐富其功能，并且能夠及時(shí)地處理常規(guī)儀表無法處理的問題。這樣不僅可以增強(qiáng)儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的作用，還可以最大化地節(jié)省化工產(chǎn)業(yè)鏈中所需要的人力物力，節(jié)省開支，增加收益。

3.5故障監(jiān)督功能的控制

對(duì)于智能儀表的作用，首先記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是必須的。在化工生產(chǎn)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量龐大，這對(duì)于儀表的運(yùn)行以及日常的維護(hù)便提出了更高的要求。但是，當(dāng)儀表出現(xiàn)故障時(shí)，靠人眼不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，并且維修起來較為困難。但是通過化工中的儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以賦予儀表監(jiān)督故障的功能，及時(shí)地提醒使用者故障位置，明確其信息錯(cuò)漏，不僅節(jié)省了排查故障的時(shí)間，而且也節(jié)約了修理時(shí)間，大大提升了化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率。

3.6借助自動(dòng)化技術(shù)對(duì)化工產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)

化工儀表在實(shí)際的工作過程中常常會(huì)因?yàn)槭艿街T多因素的影響而無法達(dá)到產(chǎn)品的預(yù)期效果，或者出現(xiàn)殘次品數(shù)量較多等問題，這種情況的出現(xiàn)大多與工作人員在產(chǎn)品參數(shù)測(cè)量時(shí)受到自身專業(yè)能力或者主觀觀念的限制影響，而是導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值出現(xiàn)一定程度的誤差，進(jìn)而造成產(chǎn)品生產(chǎn)無法達(dá)到預(yù)期的狀況。對(duì)此，為了保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，降低外部因素對(duì)于產(chǎn)品參數(shù)測(cè)量結(jié)果的影響，在現(xiàn)代化工自動(dòng)化過程控制時(shí)，可以借助自動(dòng)化技術(shù)對(duì)化工產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。這種控制方式普遍具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：第一，借助自動(dòng)化技術(shù)對(duì)化工產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，可以在降低員工工作風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，有效節(jié)省人力資源的投入;第二，自動(dòng)化技術(shù)檢測(cè)過程中可以對(duì)不符合工藝要求的產(chǎn)品及時(shí)進(jìn)行反饋，并且可以嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的溫度、物位、流量以及壓力等是否符合要求。

4對(duì)化工儀表發(fā)展前景的展望

化工儀表不僅符合時(shí)代潮流的發(fā)展，而且滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，在節(jié)省了人力物力的同時(shí)，又大大地提高了整個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)家及政府相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)此制定出科學(xué)合理的管理政策，并且積極推崇化工業(yè)儀表的使用，為自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到引領(lǐng)和推動(dòng)作用。

結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了化工行業(yè)進(jìn)步，現(xiàn)已全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)并生成化工自動(dòng)化?；x表進(jìn)行化工生產(chǎn)自動(dòng)化控制有助于生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的提高，成為化工生產(chǎn)重要組成部分，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。在化工生產(chǎn)過程中，化工儀表的使用取代了以往簡(jiǎn)單的邏輯電路，實(shí)現(xiàn)了多種功能的相互疊加，提升儀表的自動(dòng)化控制水平具有重要意義。

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（作者單位：新疆慶華能源集團(tuán)有限公司）