化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制

張佳

摘要：在工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)中化工企業(yè)占據(jù)了重要的比重，這就需要保證化工企業(yè)的生產(chǎn)順利進(jìn)行，為工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)定奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而在化工企業(yè)的生產(chǎn)中化工儀表屬于重要的監(jiān)控設(shè)備。可以實(shí)現(xiàn)對化工生產(chǎn)的監(jiān)視與檢查，所以收到了行業(yè)的關(guān)注與重視。在化工企業(yè)中的儀表與其他的普通儀表具有很大的區(qū)別，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，并且具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，因此又被稱之為自動化儀表。而化工儀表的使用與管理非常的重要。希望通過本文的分析研究，給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：化工儀表;自動控制;管理策略

引言

目前，我國工業(yè)行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)成熟的發(fā)展時(shí)期，因此給城市與國家的發(fā)展帶來很大的影響?；x表在化工生產(chǎn)中有著十分重要的作用，它的使用效果影響化工生產(chǎn)的質(zhì)量。因此，為了提高化工生產(chǎn)的精度，加強(qiáng)對化工生產(chǎn)的控制，越來越多的化工生產(chǎn)采用自動化儀表，通過智能化的控制來實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的優(yōu)化?；诖?，本文主要對化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制做具體論述。希望通過本文的分析研究，給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

1化工自動化儀表系統(tǒng)概述

通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)儀表的自動化控制過程，使傳統(tǒng)人工操作生產(chǎn)儀表系統(tǒng)存在的問題得以有效解決，使化工企業(yè)生產(chǎn)儀表系統(tǒng)的功能性、靈活性得到顯著提升。計(jì)算機(jī)自動化儀表系統(tǒng)具備電路系統(tǒng)更加簡單、可進(jìn)行自動控制、節(jié)約成本、易于使用及維護(hù)的優(yōu)勢。但由于計(jì)算機(jī)自動化儀表系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用技術(shù)研究仍處于起步階段，很多功能和技術(shù)尚未得到充分運(yùn)用，系統(tǒng)的智能化自動化水平有待進(jìn)一步提升。為有效滿足化工產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)需求，目前市場上已有多種自動化儀表投入到生產(chǎn)中。1）溫度儀表，作為一種最為常見的溫度控制裝置主要負(fù)責(zé)測定和控制化工生產(chǎn)中的溫度，在化工生產(chǎn)過程中溫度直接影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量，化工生產(chǎn)對溫度有嚴(yán)格的要求，溫度儀表在控制溫度時(shí)主要采用接觸測量方式，水銀溫度計(jì)無法滿足化工生產(chǎn)要求，主要測量器件需采用雙金屬溫度計(jì)（結(jié)合運(yùn)用了熱電阻與熱相電偶）。2）壓力儀表，壓力是影響化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)安全性的重要因素之一，壓力儀表作為一種壓力測定裝置起到重要作用，主要包括液柱式、彈性式、活塞式3種類型（按照工作原理劃分，精準(zhǔn)度高達(dá)0.1級），化工生產(chǎn)通常要求壓力儀表控制在不超過300MPa的壓力值范圍內(nèi)，能夠使化工生產(chǎn)中的壓力檢測需求（包括液體、固體與高溫度物質(zhì)）得以有效滿足。3）物位測量儀，該類自動化儀表的主要功能在于完成化工生產(chǎn)過程中的有關(guān)物體的液體液面位置或溶液液位等的測量與確定，工作原理較為簡單，主要包括電容式、激光式、靜壓式三種（根據(jù)不同的技術(shù)條件劃分，均可有效測量物位的變化情況）。4）在線過程分析儀，化工生產(chǎn)過程會受到相關(guān)重要參數(shù)（包括溫度、壓力、液位等）的不同程度的影響，上述單一的測量儀無法全面監(jiān)測這些參數(shù)數(shù)據(jù)，通過在線過程分析儀的使用即可實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)數(shù)據(jù)的全面詳細(xì)的記錄和分析過程;此外，在線過程分析儀還可對于化工生產(chǎn)所排放的會對環(huán)境造成一定污染的物質(zhì)進(jìn)行適時(shí)的檢測并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，為促進(jìn)化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供支撐。5）執(zhí)行器，主要包括液動和氣動兩種類別，氣動執(zhí)行器因具備構(gòu)造較完整、成本低、易于使用和維護(hù)等優(yōu)勢而得以更廣泛的應(yīng)用，以氣源作為動力基礎(chǔ)的氣動執(zhí)行器主要通過氣動調(diào)節(jié)閥、活塞等實(shí)現(xiàn)具體操作過程。

2化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制

2.1可編程功能的應(yīng)用

化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制之一是可編程功能的應(yīng)用。為了有效提高現(xiàn)代化工儀表智能化程度，在其中加入了可編程的功能，這樣就能將自動化控制與化工儀表有效結(jié)合起來，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行整體的控制，實(shí)現(xiàn)了化工生產(chǎn)控制的優(yōu)化。特別是對于復(fù)雜的化學(xué)儀器而言，在其監(jiān)測儀表中加入可編程功能，能夠有效地提升其性能，同時(shí)化工儀表監(jiān)測的準(zhǔn)確度也得到極大的提升?；どa(chǎn)的環(huán)境往往較為惡劣，因此要盡可能減少工作人員的接觸，在現(xiàn)代化工儀表中加入可編程功能后，能夠提升其自動化程度，各類數(shù)據(jù)的反饋可直接通過電腦接收，這樣不僅能夠提高生產(chǎn)的安全性，而且也確保了儀表監(jiān)測的精度。另外，在現(xiàn)代化工儀表中加入可編程功能還可有效提升生產(chǎn)的效率，企業(yè)可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求預(yù)先在化工儀表中輸入相關(guān)的邏輯系統(tǒng)，這樣當(dāng)出現(xiàn)各類情況變化后，化工儀表就可直接自主判斷，然后輸出控制信號。通過該項(xiàng)措施減少了化工生產(chǎn)中的人工需求，不僅可以降低人為因素對化工生產(chǎn)的影響，而且可以極大地優(yōu)化生產(chǎn)控制過程，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2記憶功能的控制

化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制之二是記憶功能的控制。記憶功能是為了增強(qiáng)化工儀表的功能性，在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)將其記錄，這樣就能保存生產(chǎn)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為后續(xù)決策提供參考的依據(jù)。而且在當(dāng)前化工儀表的記憶功能方面還引入了大容量的計(jì)算機(jī)，可以采集到大量的原始數(shù)據(jù)，方便人們了解整個(gè)生產(chǎn)的過程。在現(xiàn)代化的化工生產(chǎn)中，儀表的記憶功能十分重要，因?yàn)楹芏嗌a(chǎn)環(huán)境人工無法進(jìn)入，這時(shí)就需要依靠儀表的記憶功能來了解到各類參數(shù)的變化，然后再采取相應(yīng)的控制措施。從上述的分析可以看出，現(xiàn)代化工儀表的功能逐漸多樣化，能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)的個(gè)性化需求。特別是將化工儀表和計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，有效增強(qiáng)了化工儀表的智能化，對于化工企業(yè)生產(chǎn)效率的提高有著積極的意義。因此在后續(xù)的發(fā)展中，化工儀表的功能會進(jìn)一步優(yōu)化，將現(xiàn)代技術(shù)與化工儀表有效結(jié)合起來，為化工生產(chǎn)的優(yōu)化提供幫助。

2.3化工生產(chǎn)中儀器設(shè)備的自動化模型監(jiān)測技術(shù)

化工自動化控制的關(guān)鍵技術(shù)和儀表控制之三是化工生產(chǎn)中儀器設(shè)備的自動化模型監(jiān)測技術(shù)。實(shí)施生產(chǎn)模型監(jiān)測技術(shù)，能夠?qū)どa(chǎn)中機(jī)械設(shè)備的發(fā)生故障時(shí)及時(shí)進(jìn)行診斷處理，從而增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的安全性。模型檢測技術(shù)的應(yīng)用，在建模的形式下，實(shí)現(xiàn)在正式生產(chǎn)前嚴(yán)格控制，保障生產(chǎn)中的生產(chǎn)設(shè)備能夠安全運(yùn)行，加快設(shè)計(jì)的運(yùn)行中的效率。從而提升化工的整體生產(chǎn)效率。經(jīng)過科學(xué)研究和分析過程，然后建立符合化工生產(chǎn)中實(shí)際需要的模型，通過對模型的監(jiān)測管理進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，從而實(shí)現(xiàn)智能化的目的。這樣不僅能夠降低由于人工操作造成的安全隱患，同時(shí)滿足了生產(chǎn)中的實(shí)際需求，進(jìn)一步獲得了比較良好的產(chǎn)品收益，增強(qiáng)在市場的競爭力。

結(jié)語

化工安全生產(chǎn)受化工產(chǎn)品特性以及生產(chǎn)作業(yè)流程等因素影響，導(dǎo)致作業(yè)期間面臨較大危險(xiǎn)性，需通過應(yīng)用自動化控制技術(shù)的方式盡可能保障生產(chǎn)安全。目前，自動化控制技術(shù)已經(jīng)在化工安全生產(chǎn)中得到較為普遍與廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)化空間也是非常巨大的。未來還需不斷圍繞自動化控制技術(shù)的應(yīng)用問題展開探索與研究，形成更為先進(jìn)的設(shè)備系統(tǒng)，以保障化工生產(chǎn)作業(yè)的安全性。

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（作者單位：河北峰煤焦化有限公司）