化工自動化儀表及控制系統(tǒng)智能化探究

王睿

摘 要：近幾年，我國化工企業(yè)獲得了較好的發(fā)展，與此同時，越來越多的人認識到化工自動化儀表及控制系統(tǒng)應(yīng)用的重要意義。通過加強化工自動化儀表及控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成化管理，更有利于進行自動化生產(chǎn)，提高產(chǎn)能，確保生產(chǎn)安全等。這些功能的實現(xiàn)都與該系統(tǒng)的智能化特性有關(guān)。基于此，本文主要從化工自動化儀表入手展開分析，先闡述了化工儀表的常見種類及其自動化控制功能，再總結(jié)化工自動化儀表控制系統(tǒng)智能化特征與發(fā)展趨勢，希望可以為有關(guān)方面提供參考。

關(guān)鍵詞：自動化;化工儀表;控制系統(tǒng);智能化

1 化工儀表的常見種類

1.1 溫度儀表

溫度儀表，顧名思義，指的是化工生產(chǎn)中所需要的一類儀表設(shè)備，主要用于采集化工生產(chǎn)周圍的溫度數(shù)據(jù)，便于監(jiān)測周圍環(huán)境溫度。一般而言，化工產(chǎn)品環(huán)境溫度在200-1800℃為宜。在化工生產(chǎn)過程中，為控制環(huán)境溫度，工作人員通常會使用熱點偶、熱電阻儀表，當(dāng)前新型儀表主要使用的是總線技術(shù)，并統(tǒng)合的電子技術(shù)，使得溫度儀表操作更為簡單，溫度信號反應(yīng)也比較靈敏，實現(xiàn)溫度信息的實時采集，幫助工作人員加強生產(chǎn)環(huán)境溫度的有效控制。

1.2 壓力儀表

此儀表的作用在于能夠有效的控制壓力狀態(tài)。在實際生產(chǎn)期間，要采用專用的壓力儀表，一般壓力要低于300兆帕，主要的壓力儀表包括壓力傳感器、特種壓力表等，因為化工生產(chǎn)工作較為特殊，所以特種壓力表一定要具有抗腐蝕性、防高壓的效果。

1.3 物力測量儀表

此儀表主要是對化工生產(chǎn)原料的使用情況進行準確的控制。在這些種類的儀表當(dāng)中，波雷達儀表以及磁致伸縮儀表能夠滿足對于測量準確度的要求，可以準確的掌控好物料的用量，從而便可以保證化工生產(chǎn)的安全性和所生產(chǎn)的產(chǎn)品效果達到理想的要求。

1.4 流量儀表

測量儀表的主要用途是給化工生產(chǎn)所產(chǎn)生的流量進行合理的控制，其中需要控制的流量主要有流量速度測量、流量容積測量。而主要的流量儀表包括電磁測量計、浮子流量計等。

2 化工自動化儀表的控制功能

2.1 可編輯功能

化工自動化儀表控制功能較多，可編輯功能就是其中之一。該功能主要指的是化工自動化儀表控制系統(tǒng)中的編程技術(shù)。通過加強電腦軟件技術(shù)與儀表制造技術(shù)的應(yīng)用，使得化工自動化儀表可編輯功能效果得到優(yōu)化。尤其當(dāng)前電路愈加復(fù)雜的情況下，可編輯功能的存在，促使儀表結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同時提高其使用性能等。

2.2 記憶功能

記憶功能也是化工自動化儀表控制功能之一，主要指的是對儀表運轉(zhuǎn)狀況進行實時記錄，而原理在于自動化與信息化技術(shù)的應(yīng)用，使得自動化儀表可以擁有較好的記憶功能，便于完成數(shù)據(jù)記錄工作。與以往的化工儀表而言，自動化儀表的優(yōu)勢較為明顯。因為傳統(tǒng)化工儀表記憶功能存在缺點，當(dāng)進行運行數(shù)據(jù)記錄時，基于邏輯電路與時序電路的雙重作用，雖然化工儀表運行狀況會進行記錄，但是下段記錄會被覆蓋，且不可追溯，這就難以確保記錄數(shù)據(jù)的全面性。而自動化儀表的出現(xiàn)正好解決該問題，當(dāng)自動化與信息化轉(zhuǎn)化結(jié)束后，由于儀表中添加了小型電腦設(shè)備，使利用隨機記憶存儲裝備對其運行狀況加以準確記錄，盡量減少記錄數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。而且化工自動化儀表的運算功能較為強大，針對繁瑣的運算也沒有問題，進而確保運算結(jié)果的精準性與可靠性。

2.3 數(shù)據(jù)處理功能

化工自動化儀表還具有數(shù)據(jù)處理功能。通常在化工生產(chǎn)時，要求化工儀表對其生產(chǎn)期間運行狀況加以記錄，還要準確運算，做好線性化處理工作等，以便實現(xiàn)生產(chǎn)方面的及時校正。但是，傳統(tǒng)的化工儀表其運算能力較差，也很難做到數(shù)據(jù)的有效處理，一些外在因素的影響，很有可能影響化工儀表的正常運行。故此，很多化工企業(yè)都會引進自動化儀表控制系統(tǒng)，通過加強計算機、軟件控制以及數(shù)據(jù)處理等技術(shù)的應(yīng)用，使得化工生產(chǎn)水平得到提高，如果出現(xiàn)問題，方便及時找出原因，并加以有效解決，加強數(shù)據(jù)處理。

3 化工自動化儀表控制系統(tǒng)智能化分析

3.1 自動化測控儀表的智能化

自動化測控儀表智能化是化工自動化儀表控制系統(tǒng)智能化的重要體現(xiàn)。通過使用自動化測控儀表，可以幫助工作人員進行數(shù)字化測量控制，同時進行智能數(shù)據(jù)分析，為后續(xù)工作提供可靠性的判斷依據(jù)等。而這些智能化的實現(xiàn)要依靠很多智能化設(shè)備。首先，智能化傳感器的應(yīng)用具有重要意義。以往的傳感器可能對一些材料硬度、顏色等質(zhì)量指標進行直接測量，但是智能傳感器卻可以利用函數(shù)參量、數(shù)學(xué)模型等進行計算與測量，進而有效判別產(chǎn)品質(zhì)量。其次，化工生產(chǎn)中智能型執(zhí)行器的應(yīng)用也很關(guān)鍵，比較常見的智能型執(zhí)行器包含智能變頻器、智能控制閥等。此外，自動化測控儀表的智能化還在于故障診斷預(yù)警、智能維護等技術(shù)的應(yīng)用，確保化工生產(chǎn)的高效性與安全性。

3.2 自動化控制系統(tǒng)的智能化

自動化控制系統(tǒng)在化工自動化儀表中起著關(guān)鍵的作用。利用其中的自動化控制技術(shù)，可以實現(xiàn)主動式維護保養(yǎng)，并進行智能化數(shù)據(jù)分析。相較于其他部分，自動化控制系統(tǒng)才是化工生產(chǎn)的核心，通過操作該系統(tǒng)，便于工作人員加強現(xiàn)場執(zhí)行單元的調(diào)節(jié)與控制。而這些與通信技術(shù)、計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用有著較大的聯(lián)系，切實提高自動化控制系統(tǒng)的運算處理能力，便于進一步加強生產(chǎn)控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與工藝方案的優(yōu)化等，真正彰顯了自動化控制系統(tǒng)的智能性。

3.3 工業(yè)控制總線化、無線化與智能化

化工自動化儀表控制系統(tǒng)智能化還體現(xiàn)在工業(yè)控制總線化、無線化。通過加強智能型測控儀表的應(yīng)用，遠程數(shù)據(jù)采集效率得以提升，方便工作人員進行遠程控制，并擺脫了以往的有線化控制模式。目前而言，在化工工業(yè)發(fā)展過程中，現(xiàn)場總線控制技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較常見，該技術(shù)的應(yīng)用便于解決現(xiàn)場設(shè)備之間數(shù)字通信以及信息傳輸?shù)确矫娴膯栴}。有Profibus現(xiàn)場總線、FF現(xiàn)場總線都具有一定的代表性，通過加強這些總線技術(shù)的應(yīng)用，可以更好地推動我國化工自動化儀表控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展。例如，Emerson公司推出的新一代Smart Wireless技術(shù)方案，更是實現(xiàn)了FF現(xiàn)場總線技術(shù)的無線化，實現(xiàn)底層智能化儀表數(shù)據(jù)的無線傳輸、采集和控制。

3.4 信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓展的智能化

化工自動化儀表控制系統(tǒng)中包含信息管理系統(tǒng)，該信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓展功能得以體現(xiàn)，進而彰顯其智能化應(yīng)用特征。目前，有很多化工工廠采用信息管理系統(tǒng)，有利于加強數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，同時也有利于實現(xiàn)移動化管理模式的應(yīng)用。有些廠家為加強各地分部工廠之間的聯(lián)系，依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，致力于智能制造系統(tǒng)的建設(shè)，從而構(gòu)建多個管理模塊，方便進行計劃調(diào)度、生產(chǎn)過程控制等多個環(huán)節(jié)的智能化管理。此外，伴隨智能移動設(shè)備的逐漸推廣，化工企業(yè)中都會安裝一些智能手機應(yīng)用APP，方便工作人員隨時獲取工廠內(nèi)的信息數(shù)據(jù)，進而加強遠程操作與監(jiān)管，真正推動網(wǎng)絡(luò)功能的拓展，實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)的有效運用。

4 結(jié)語

眾多周知，技術(shù)是時代發(fā)展的根本動力，更是化工企業(yè)生產(chǎn)中的必要手段之一。通過加強技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，化工生產(chǎn)效率、質(zhì)量與安全等方面才能有所保障。為此，智能化技術(shù)的應(yīng)用就顯得極為關(guān)鍵。作為常見的現(xiàn)代設(shè)備之一，化工自動化儀表及控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，就展現(xiàn)了其智能化特點，可以為化工企業(yè)帶來較大的應(yīng)用價值。為此，化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強現(xiàn)代自動化儀表與控制系統(tǒng)智能化的融合，作業(yè)人員也要掌握關(guān)鍵操作要點，合理應(yīng)用動化儀表與控制系統(tǒng)，提高其智能化應(yīng)用水平，這對化工整體行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

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