論現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制

鄭偉

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，化工行業(yè)也發(fā)展日新月異，對(duì)于現(xiàn)代化化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程，已經(jīng)有了翻天覆地的變化，在化工行業(yè)中，化工儀表有著至關(guān)重要的作用，本文將對(duì)于現(xiàn)代化之下的化工儀表及化工自動(dòng)化過程控制進(jìn)行淺析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化工儀表;化工自動(dòng)化;過程控制

目前我國的儀表自控智能化飛速發(fā)展，越來越多的智能化產(chǎn)品應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中。智能化技術(shù)在各行各業(yè)的運(yùn)用，使行業(yè)的工作效率得到大幅度提高。在化工行業(yè)中，由于涉及高溫高壓和危險(xiǎn)化學(xué)品等風(fēng)險(xiǎn)，傳統(tǒng)的化工儀表工作過程需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操控，存在對(duì)時(shí)間的把握不夠準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是有一些產(chǎn)品要求非常精細(xì)，人工操作可能會(huì)出現(xiàn)一些的操作漏洞，導(dǎo)致生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差強(qiáng)人意，甚至發(fā)生嚴(yán)重的安全、環(huán)保事故。如今在化工行業(yè)中不斷融入現(xiàn)代控制技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，也減少了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了誤操作的概率，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。

1 現(xiàn)代化工儀表所涉及的儀器

在工業(yè)生產(chǎn)中，將化工儀表應(yīng)用到生產(chǎn)中去，不僅能夠?qū)^程進(jìn)行控制，還能對(duì)產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，有效監(jiān)控化工產(chǎn)品性能參數(shù)?；x表的種類繁多，主要包括：溫度、壓力、物位、流量等等?；x表的工作條件有著不同于其他行業(yè)的特殊性，生產(chǎn)過程中對(duì)于儀表性能要求都非常高。那些簡(jiǎn)單參數(shù)檢測(cè)的傳統(tǒng)儀表有諸多弊端，不僅使用起來非常繁瑣，而且還會(huì)降低生產(chǎn)效率，增大誤操作的概率。甚至部分儀表由于涉及危險(xiǎn)介質(zhì)，操作具有危險(xiǎn)性，給人員的操作帶來不必要的風(fēng)險(xiǎn)。如今現(xiàn)代化技術(shù)突飛猛進(jìn)，能夠有效改善此類弊端，有效保障產(chǎn)品的品質(zhì)，不斷提高生產(chǎn)過程中的操作精度，大大增強(qiáng)了化工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 化工溫度位

對(duì)于化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝來說，生產(chǎn)過程對(duì)溫度控制的要求很高。一般來說，化工生產(chǎn)過程中需要將溫度控制在零下200-1800℃之間。整個(gè)制作過程需要用到熱電偶或者熱電阻測(cè)溫元件，依托總線技術(shù)和芯片技術(shù)，將相關(guān)信息輸入溫度采集裝置并進(jìn)行PID運(yùn)算，將執(zhí)行結(jié)果輸出到執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的溫度智能化控制，用現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的完整測(cè)量和控制。

1.2 化工壓力位表

化工行業(yè)涉及到高溫高壓，除了精準(zhǔn)溫度控制要求外，壓力控制也是不可替代的控制手段。生產(chǎn)過程中如果對(duì)于壓力的控制不到位，對(duì)生產(chǎn)效果便會(huì)產(chǎn)生重大影響，甚至導(dǎo)致容器超壓爆炸。壓力儀表分為很多種類，比如說液柱式壓力測(cè)量、彈性式壓力測(cè)量、壓力傳感器等等。目前應(yīng)用最多最可靠的是壓力傳感器技術(shù)，壓力傳感器技術(shù)又分為電阻應(yīng)變片、電壓式、電容式、電感式、霍爾式等。壓力控制影響著化工產(chǎn)品生產(chǎn)的方方面面，穩(wěn)定的壓力控制可以通過采用高精度的壓力儀表來實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到高精準(zhǔn)的產(chǎn)品生產(chǎn)，讓產(chǎn)品生產(chǎn)變得更加高效。

1.3 化工物位儀表

在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，物位儀表也起著很重要的作用，它主要是用來控制化工生產(chǎn)的介質(zhì)用量。物位測(cè)量在化工自動(dòng)化系統(tǒng)中具有重要地位，是保證生產(chǎn)連續(xù)性和設(shè)備安全性的重要參數(shù)。化工物位儀表包括很多方式，比如超聲波、直讀、電接觸等等，其中利用率最多的物位儀表有超聲波、雷達(dá)式這兩種類型，這類儀表具有很高的精確度。

1.4 化工流量?jī)x表

對(duì)于化工流量?jī)x表來說，它主要是利用其測(cè)量原理中的容積和速度兩種方法，在化工生產(chǎn)過程中，主要測(cè)量體積流量方面，對(duì)于質(zhì)量流量的結(jié)果就使用推導(dǎo)法或者是直接法。普通的流速和化工流量?jī)x表是有很大的差異的，在特定情況下需要利用積算儀來對(duì)這個(gè)時(shí)期的流量進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)，測(cè)量流量時(shí)一定要根據(jù)實(shí)際情況，比如說有的產(chǎn)品要求大口徑流量，有的產(chǎn)品要求微小流量。同時(shí)有些產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)很多不同的性質(zhì)，主要體現(xiàn)在一些固體的流量和多相脈動(dòng)流量。

2 現(xiàn)代化工自動(dòng)化控制技術(shù)

傳統(tǒng)式的化工儀表有一些弊端，有可能會(huì)使最終的產(chǎn)品和一開始的標(biāo)準(zhǔn)具有誤差，甚至嚴(yán)重一些，可能會(huì)產(chǎn)生次品。檢測(cè)產(chǎn)品這項(xiàng)工作有可能無法達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)量，原因是有些員工技術(shù)能力受到限制，而且生產(chǎn)過程中有時(shí)候會(huì)受到主觀因素的影響，這些都會(huì)造成參數(shù)測(cè)量不夠準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的化工儀表控制，人工還是占據(jù)很大地位的，但是人工檢測(cè)能力是有限的，有些化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中可能會(huì)有一些腐蝕性或者對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)，會(huì)對(duì)員工造成危險(xiǎn)性，而且在控制的過程中，儀表的運(yùn)行速度快慢也會(huì)造成影響，如果運(yùn)行速度過快就會(huì)出現(xiàn)沒有規(guī)律性，產(chǎn)品紊亂，最終導(dǎo)致失誤的發(fā)生。如果儀表出現(xiàn)了故障，工作人員排查又不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)不合格產(chǎn)品通過檢測(cè)，會(huì)使經(jīng)濟(jì)受到損失，產(chǎn)生的后果不可想象。而如今的現(xiàn)代化控制技術(shù)，自動(dòng)化機(jī)器的投入有效改善了以上的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了化工生產(chǎn)的智能化，很大一部分人工操作會(huì)被取代，降低危險(xiǎn)性，還能替代常規(guī)的化工儀表，大大降低化工儀表受到外界環(huán)境的負(fù)面影響，使化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和檢測(cè)有了更加高效的手段，形成完善的現(xiàn)代化工儀表體系。我國目前的化工生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品參數(shù)的追求由于自動(dòng)化技術(shù)，產(chǎn)生了更高要求的現(xiàn)象，尤其是在控制過程中可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，不再像以前的低效率，使化工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大大提高。

2.1 化工自動(dòng)化的可編程程功能

計(jì)算機(jī)技術(shù)目前被使用到企業(yè)生產(chǎn)的各各方面，現(xiàn)代化工的生產(chǎn)過程也不例外。計(jì)算機(jī)技術(shù)會(huì)讓儀表的運(yùn)行狀態(tài)難以掌控，化工儀表的自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)各種儀表類型通過設(shè)置好的程序進(jìn)行控制。傳統(tǒng)意義上的化工儀表控制過程非常繁雜，這個(gè)過程中需要很多儀器相互配合、共同完成，故障率高且可控性差。而現(xiàn)代化工儀表的自動(dòng)化過程如今逐漸取代了傳統(tǒng)意義上的化工儀表控制，充分利用可編程功能，節(jié)省工作空間，讓化工儀表的檢測(cè)運(yùn)行過程變得更加準(zhǔn)確，讓儀表的控制性能變得更加優(yōu)化。

2.2 化工自動(dòng)化的計(jì)算功能

工作過程中，化工儀表對(duì)于化工產(chǎn)品的一些參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)通過數(shù)據(jù)檢測(cè)產(chǎn)品是否合格。傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，對(duì)于人工來說，計(jì)算能力和運(yùn)算速度是有限度的，尤其是有些數(shù)據(jù)的分析如果得不到明確結(jié)果，就會(huì)造成錯(cuò)誤情況出現(xiàn)，引發(fā)生產(chǎn)波動(dòng)。自動(dòng)化技術(shù)被引入以后，化工生產(chǎn)過程的計(jì)算功能會(huì)以前更加完善。這樣一來計(jì)算機(jī)技術(shù)就能將大量數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中，然后專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件會(huì)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，化工儀表的運(yùn)行過程就會(huì)加大效率，能夠快速確定最大值或者最小值。化工儀表運(yùn)行過程通過現(xiàn)代計(jì)算機(jī)計(jì)算功能快速計(jì)算目標(biāo)值，這樣就有效縮短了工作時(shí)間，節(jié)省了勞動(dòng)力，還有利于對(duì)于很多數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)長期化保存，方便以后需要的時(shí)候查找出來，大大提高化工儀表的準(zhǔn)確性，全面展示出化工自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

2.3 化工自動(dòng)化的執(zhí)行功能

傳統(tǒng)的化工儀表控制過程離不開人為性操作，但是人為性操作不僅耗時(shí)耗力，還可能會(huì)因?yàn)閱T工的主觀原因影響到生產(chǎn)過程?；瘜W(xué)生產(chǎn)中有些化學(xué)藥品具有危險(xiǎn)性，所以就需要在密閉空間進(jìn)行檢測(cè)測(cè)量。如果工作人員疏忽大意，就會(huì)對(duì)相關(guān)參數(shù)的監(jiān)控不到位，從而引發(fā)危險(xiǎn)?，F(xiàn)代化工儀表過程中，利用自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)化工參數(shù)進(jìn)行有效控制，讓執(zhí)行任務(wù)的能力有所提升，也降低了員工在生產(chǎn)過程中遇到危險(xiǎn)的情況出現(xiàn)的概率。遇到一些比較復(fù)雜的控制過程，還能夠減輕工作人員的工作壓力。對(duì)化工產(chǎn)品的各方面都會(huì)得到精準(zhǔn)判斷，生產(chǎn)過程中的殘次品可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行及時(shí)判斷，及時(shí)停止不正常的運(yùn)行指令，使產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)便會(huì)得到非常準(zhǔn)確的結(jié)果。

3 結(jié)束語

化工自動(dòng)化涉及面日益廣泛，同時(shí)化工自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的控制，就要以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為技術(shù)依托，更好的為生產(chǎn)服務(wù)。未來化工生產(chǎn)過程中，現(xiàn)代化工儀表和自動(dòng)化相輔相成，形成系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)，讓化工生產(chǎn)的效率進(jìn)一步提高，讓化工生產(chǎn)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步降低。

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