化工儀表智能自動化的應(yīng)用

馬俊杰

摘要：在化學儀表中應(yīng)用智能自動化技術(shù)，不僅可以將儀表的相關(guān)功能進行拓展，而且強化了化工儀表的記憶功能、編程功能以及對數(shù)據(jù)的處理功能。同時減少了化學儀表的誤差，最終提高了化學儀表的精度和對復(fù)雜功能的有效控制。文章對化工儀表中智能自動化的應(yīng)用進行了探究。

關(guān)鍵詞：化工儀表;智能自動化;應(yīng)用

引言

化工行業(yè)是關(guān)系國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，人們維持日常的生活需求離不開各種各樣的化工產(chǎn)品。同時，化工行業(yè)的存在也能夠為其他相關(guān)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供生產(chǎn)經(jīng)營所必需的化工原料?；ば袠I(yè)的生產(chǎn)過程與其他行業(yè)有著明顯的不同。由于化工行業(yè)的原料和產(chǎn)品普遍具有易燃、易爆、強腐蝕性等特點。所以，化工行業(yè)的生產(chǎn)過程中往往伴隨著較高的危險性。因而對化工生產(chǎn)的技術(shù)標準提出了很高的要求。若在化工生產(chǎn)中大量使用自動化儀表來控制生產(chǎn)過程，便可極大地提高了化工生產(chǎn)的安全性。

1化工儀表功能以及組織形式概述

1.1功能

按照儀表的功能可以將其劃分為檢測類、顯示類、控制類與執(zhí)行類等。檢測類儀表主要是對生產(chǎn)中產(chǎn)生的壓力、物位、溫度、濕度、流量等一些生產(chǎn)參數(shù)變化進行感受的元件。如變送器的作用是將獲取的現(xiàn)場信息進行一定的轉(zhuǎn)換，比如轉(zhuǎn)換成電信號、電壓或者頻率等，同時把這些信號發(fā)送至顯示類儀表或者調(diào)節(jié)儀表，通過顯示及調(diào)節(jié)儀表進行顯示、記錄及調(diào)節(jié)等。顯示類儀表可以顯示、記錄與累計生產(chǎn)過程中的各類參數(shù)，一般劃分為模擬式顯示儀表、數(shù)字式顯示儀表、圖像式顯示儀表三類。

控制類儀表又被稱為調(diào)節(jié)器，主要功能是針對被調(diào)節(jié)參數(shù)的測量值開展各類運算，包括比例運算、計分運算、微分運算等。

執(zhí)行器則能夠?qū)φ{(diào)節(jié)器發(fā)送來的信號、指令等進行接收，對被調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量進行改變，進而將被調(diào)節(jié)的參數(shù)控制于可控制要求的范圍之內(nèi)，執(zhí)行器是自動化調(diào)節(jié)體系中非常關(guān)鍵的一部分。

1.2組織形式

根據(jù)儀表組合形式，可分為基地式儀表，單元組式合儀表。

基地式儀表把測量部分、顯示部分與控制部分等集中組裝于同一個表殼中，進而形成為一整體，該類儀表可實現(xiàn)就地安裝。

單元組合式儀表則是把一整套的儀表分為獨立性的、可以實現(xiàn)指定功能的若干單元，每個單元之間應(yīng)用統(tǒng)一性的信號開展各個單元之間的聯(lián)系。

1.3被測參數(shù)

依照被測參數(shù)可以將儀表劃分為溫度測量類儀表、壓力測量類儀表、濕度測量類儀表、流量測量類儀表與液位測量類儀表等。對于溫度測量儀表，主要包括膨脹式溫度計、熱點偶、熱電阻三種，其中膨脹式溫度計進行溫度測量的原理為物體受熱膨脹，包括液體與固體膨脹式兩類，對于固體膨脹式溫度計，其是把兩類膨脹系數(shù)不同的金屬片進行焊接，相對牢固，可以測量氣體和液體的溫度。熱電偶由于響應(yīng)迅速，所以使用最多，具有精度高、范圍廣、簡單便捷的特點。熱電效應(yīng)是熱電偶對溫度進行測量的原理。熱電阻的測量原理是應(yīng)用金屬類導(dǎo)體電阻伴隨溫度的升高而增加，主要用于500℃以下的中低溫測量，精度高，適用于低溫。

2化工儀表的智能自動化發(fā)展方向

2.1向智能化方向發(fā)展

當下，化工儀表自動化發(fā)展的關(guān)鍵是智能化，有助于實現(xiàn)化工儀表控制體系的開放性、互換性與互操性。將CPU微計算機系統(tǒng)嵌入在化工儀表中，可以實現(xiàn)儀表的自動補償、自動量程切換、自動校準等。化工儀表的智能化發(fā)展進一步提升了儀表的自動化水平與功能，所以，從其發(fā)展趨勢出發(fā)，智能化必然會成為化工儀表發(fā)展的核心與方向。

2.2向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

我國計算機信息技術(shù)進步迅猛，以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為基本特征的自動儀表成為新時期控制網(wǎng)絡(luò)新的發(fā)展趨勢。FCS主要是利用數(shù)字通信技術(shù)使生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備、自動控制體系、企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)進行有效連接，充分發(fā)揮儀器智能化功能。化工儀表以飛速發(fā)展的信息技術(shù)為基礎(chǔ)將實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的智能化現(xiàn)場儀表。尤其是以嵌入式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了真正意義上的工業(yè)自動化

2.3向高精度化方向發(fā)展

目前，社會對化工產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，國家頒布了關(guān)于工業(yè)節(jié)能減排的相關(guān)政策文件，并作出了具體化的規(guī)定與要求。所以，相關(guān)人員要高度重視自動化儀表、自動化控制體系的精準度。

3化工儀表智能自動化的應(yīng)用

3.1儲存記憶能力

化工儀器應(yīng)用智能自動化技術(shù)，能夠?qū)ΡO(jiān)測數(shù)據(jù)進行即時記錄，而以往的傳統(tǒng)儀器僅僅只能傳輸信號，卻無法對現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進行記錄，方便現(xiàn)場工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)分析儀器的運行狀況。

3.2數(shù)據(jù)處理能力

由于化工自動化儀表中安裝有計算機儲存器，因而可以將各種程序、算法和生產(chǎn)信息儲存其中，并可以根據(jù)生產(chǎn)需要隨時調(diào)用儲存的信息數(shù)據(jù)。

3.3程序的可塑性

自動化程序能夠依照某一特定需要在化工儀器中進行相關(guān)程序的植入，賦予其程序執(zhí)行與思維能力。通過安裝、調(diào)整程序，可以提升化工儀器的可塑性，增強其整體性功能，對傳統(tǒng)化工儀器的外設(shè)硬件狀況進行優(yōu)化。比如，延時功能作為化工儀器中是比較常見的功能，通過在儀器中植入對應(yīng)的程序，就可實現(xiàn)。

3.4遠程操控能力

智能化、自動化化工儀表具備比較強大的信息監(jiān)控能力，可以有效結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)對整個化工生產(chǎn)過程開展遠程化監(jiān)控，對于化工生產(chǎn)、特殊場所的精準化控制具備較高的適用性，可以被廣泛地應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程中。

3.5自我監(jiān)測能力

通信傳感器在化工智能自動化儀表內(nèi)部設(shè)置，能夠?qū)y量數(shù)據(jù)信號進行傳輸，與智能技術(shù)和集成技術(shù)有機配合，從而保證了中控室與化工儀表之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性，以防出現(xiàn)信號傳輸?shù)母蓴_，并且在控室中，通過通信能夠能夠?qū)崟r了解儀表的自身狀態(tài)，以便生產(chǎn)管理人員對現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況進行判斷。

3.6精確計算功能

由于化工儀表使用了微型計算機，因此儀表可以根據(jù)所編寫的程序自動進行數(shù)據(jù)的計算和處理，且這一過程更加高效、精確，從而促進了化工生產(chǎn)能力的提升。

結(jié)束語

隨著科學技術(shù)的不斷提高，智能自動化開始應(yīng)用于各行各業(yè)中，我國化工產(chǎn)業(yè)也完成了巨大的飛躍?；x表在化工行業(yè)中是至關(guān)重要的裝置之一，信息時代的到來，使得工業(yè)生產(chǎn)過程向智能化方向邁入。

參考文獻

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