基于化工儀表的自動化控制策略研究

摘 要：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷提高，我國化工業(yè)也得到了極為快速的發(fā)展。與此同時，化工儀表已經(jīng)是我國化工企業(yè)日常生產(chǎn)的最為重要的一種儀器設(shè)施。通常情況下，所謂的自動化控制主要指的是系統(tǒng)性技術(shù)，在我國化工生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中占據(jù)了極為重要的地位。如果想要更好的推動我國化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，做好化工儀表的自動化控制工作是最有效的途徑。在本次論文的研究過程中，主要針對于自動化控制的功能以及自動化應(yīng)用進(jìn)行分析，從而提出化工儀表中的自動化控制策略，為我國化工業(yè)后續(xù)的安全生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：化工儀表;自動化;控制策略

1.引言

伴隨著我國化工業(yè)的不斷發(fā)展，目前市場的競爭壓力也變得尤為突出，特別是針對我國化工業(yè)的安全生產(chǎn)問題，更是提出了更為嚴(yán)格的生產(chǎn)指標(biāo)以及生產(chǎn)規(guī)范。如果想要從根本來提高生產(chǎn)的安全問題，那么首先需要做的就是做好化工儀表的自動化管控。用自動化技術(shù)對生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)施管控以及智能操作，從而進(jìn)一步提高化工企業(yè)的市場競爭力。

所謂的自動化控制儀表主要是對生產(chǎn)過程中的每一個參數(shù)以及物理量進(jìn)行懂觀測以及計(jì)算。在化工生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中，為了避免人為操作的失誤，我們可以采用自動化控制儀表來代替相應(yīng)的人工作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。目前我國化工企業(yè)所采用的化工儀表種類不盡相同。目前采用較多的是溫度檢測儀表、壓力檢測儀表以及流量檢測儀表等等。每一種不同種類的儀表，都具有其特有的優(yōu)勢以及劣勢。因此，在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中，需要按照相應(yīng)的生產(chǎn)指標(biāo)以及參數(shù)對自動化控制儀表進(jìn)行型號的選取。

2.自動化控制在化工儀表中的功能

在化工儀表當(dāng)中，自動化控制系統(tǒng)主要存在以下五個功能：

（1）編程功能。

在對化工業(yè)儀表進(jìn)行制作的過程當(dāng)中，為了能夠更好的取代傳統(tǒng)電路，在其內(nèi)部添加了計(jì)算軟件功能，使其能夠用程序以及算法對硬件進(jìn)行控制。對于部分控制電路而言，需要采用具有自動化管控功能的軟件進(jìn)行管控，這樣會使得儀表的部分管控結(jié)構(gòu)變得更為簡便。通過計(jì)算軟件對傳統(tǒng)的邏輯電路進(jìn)行改造，能夠更好的滿足高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）計(jì)算功能。

將計(jì)算機(jī)與儀表相融合，能夠在很大程度上提高儀表的計(jì)算時間以及計(jì)算準(zhǔn)確度。在實(shí)際的工作過程當(dāng)中，需要對儀表的上限值以及下限值進(jìn)行確定，從而確保生產(chǎn)的安全性。

（3）記憶功能。

通常情況下，化工生產(chǎn)中，普通儀表只有硬件設(shè)施，很對于相應(yīng)的數(shù)據(jù)以及信息只能夠進(jìn)行短暫性的記憶。與此同時，在什么樣的狀態(tài)下能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄也會受到很大的限制。將儀表與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合后，能夠在很大程度上提高記憶功能以及存儲功能，可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程中的任意環(huán)節(jié)進(jìn)行記錄，相應(yīng)的操作人員可以通過自動控制對全方位的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察。

（4）故障檢測。

化工儀表的自動化控制不僅能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)進(jìn)行存儲以及記憶，同時還能夠?qū)Τ霈F(xiàn)故障的部位精準(zhǔn)定位，在完成故障定位后，系統(tǒng)能夠自動對信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，從而在很大程度上減少了檢查故障的時間，最終有效提升了化工業(yè)的生產(chǎn)效率。

3.基于化工儀表的自動化控制應(yīng)用及策略

3.1基于化工儀表的自動控制應(yīng)用

就我國目前化工企業(yè)生產(chǎn)情況來看，在其生產(chǎn)的過程當(dāng)中，經(jīng)常會受到溫度的限制，如果不進(jìn)行及時的防范以及處理，那么勢必會造成較大的影響。同時也正是因?yàn)闇氐淖兓町?，使得原位的溫度?jì)具有較大的局限性。為了能夠更好的達(dá)到生產(chǎn)需求，越來越多的化工企業(yè)對儀器管控給予了高度的重視。主要體現(xiàn)在以下三個方面：首先：利用自動控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程中溫度的變化情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并及時將信息傳遞給響應(yīng)的工作人員，讓其掌握第一手信息。其次，需要對產(chǎn)品液位進(jìn)行掌握，絕大多數(shù)的化工企業(yè)對于液位都有著特別嚴(yán)格要求，因此，將自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于液位控制當(dāng)中能夠有效的得到相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)化工業(yè)的可視化發(fā)展。最后，利用自動控制對壓力以及流量等參數(shù)進(jìn)行有效記錄。在自動化控制的前提下，化工企業(yè)只需要創(chuàng)建一個滿足自身生產(chǎn)規(guī)范的控制室即可，將相應(yīng)的儀器設(shè)施放入到控制室中，便于工作人員進(jìn)行監(jiān)管。在我國目前化工生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中，絕大多數(shù)的企業(yè)都會采用開、閉環(huán)控制系統(tǒng)。所謂的開環(huán)控制主要指的是無反饋信息的那個控制形式。在操作人員對系統(tǒng)發(fā)出啟動指令的同時，同會將指令一次性的傳輸?shù)绞芸貙ο螽?dāng)中。在此同時，相應(yīng)的操作人員無法對售空對象進(jìn)行更進(jìn)一步的操作。因此，采用閉環(huán)系統(tǒng)對操作人員所輸出指令的正確性具有極高的要求，一旦指令出現(xiàn)錯誤，那么將無法進(jìn)行挽回。而閉環(huán)控制則屬于有反饋信息的一種控制形式。其主要的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行反饋，從而對一些無法預(yù)料的因素反饋給操作人員，可以對目標(biāo)進(jìn)行隨時的修正。

3.2基于化工儀表的自動控制策略

（1）精度優(yōu)化

利用相應(yīng)的電腦芯片技術(shù)，能夠在很大程度上提高儀表自動化控制效果。與此同時，還能夠有效的降低設(shè)備體積，對其管控精度進(jìn)行優(yōu)化。在化工儀表當(dāng)中增加響應(yīng)的編程功能，可以使儀表以及相應(yīng)的軟件進(jìn)行有效融合。如果想要進(jìn)一步的加強(qiáng)管復(fù)雜電路功能，可以通過在化工設(shè)備中添加接口芯片來進(jìn)一步完成。利用相應(yīng)的存儲程序不僅能夠很好的替代順序性管控，同時對于軟件的編程實(shí)現(xiàn)也變得極為簡單，可以對一些普遍的邏輯電路進(jìn)行替換，從而促進(jìn)電路的良好發(fā)展。在實(shí)際的化工生產(chǎn)過程當(dāng)中，如果已經(jīng)對存儲器進(jìn)行了充電，那么則能夠?qū)γ恳粋€設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)信息進(jìn)行有效存儲。與此同時，在后期也將會達(dá)到更高精度的要求。

（2）改善操作效率

在實(shí)際的化工企業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，不僅需要實(shí)現(xiàn)高精度的管控，同時還需要對操作效率進(jìn)行提高。如果想要實(shí)現(xiàn)這一功能，可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中導(dǎo)入多功能軟件，以快速并且重復(fù)的測量作為依據(jù)，對于數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行有效并且合理的計(jì)算，從而避免產(chǎn)生不必要的誤差。在提高精度的前提需要對工作量進(jìn)行減少，這有這樣才能夠有效的改善操作效率。如何才能夠?qū)λ占臄?shù)據(jù)進(jìn)行強(qiáng)化，從而充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)管控優(yōu)勢。那么則需要從運(yùn)轉(zhuǎn)速度以及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面著手，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行合理的使用，能夠在很大程度上提升儀表管控當(dāng)中處理功能。

（3）提高儀表誤差修正功能

在化工儀表和統(tǒng)一參數(shù)進(jìn)行搭接完成之后，需要對工藝參數(shù)與各個數(shù)據(jù)資料進(jìn)行必要的手機(jī)以及整理。在分析完成后，進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)化為一個較為合理的數(shù)學(xué)模型。需要在這樣一個前提下，對儀表誤差功能進(jìn)行修正，利用微處理器將其他一些干擾因素進(jìn)行有效去除，在去除干擾因素后在對各類誤差進(jìn)行修正，這樣能夠更加有效的提高儀表管控精度，從而滿足對過程有效管控的需求。例如在對一些較為復(fù)雜的化學(xué)混合物進(jìn)行分析時，可以采用經(jīng)色層分離的方式，能夠獲取其更加精準(zhǔn)的化學(xué)成分。

4.結(jié)束語

伴隨著我國工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展，我國對于化工業(yè)的產(chǎn)品需求日益增加。因此，我國化工企業(yè)需要不斷的對新型技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，同時還需要對各個設(shè)施的儀器儀表進(jìn)行不斷更新，從而提高生產(chǎn)力以及產(chǎn)品的質(zhì)量。在此過程當(dāng)中，對自動化管控的選擇是最為重要的，只有做好對自動化管控的選擇，才能夠更好的確定儀表控制的最終結(jié)果，進(jìn)而提高化工企業(yè)在目前市場的競爭能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯峰，張平，李方，黃致祥.基于總線的開放式控制系統(tǒng)調(diào)度策略[J].控制與決策，2015，30（07）：1309-1314.

[2]陳杰，丁進(jìn)良.自動化科學(xué)與技術(shù)未來發(fā)展?？蜓訹J].自動化學(xué)報，2018，44（11）：1921-1922.

作者簡介：

鄔鵬兒（1983-），男，漢族，浙江寧波，大專，浙江漢森智業(yè)認(rèn)證有限公司，低壓成套電氣設(shè)計(jì)及3C認(rèn)證。