自動化儀表控制系統(tǒng)智能化研究

賈志卿

（招金礦業(yè)股份有限公司，山東 招遠 265400）

0 引言

化工儀表是一種信息顯示的裝置，主要就是顯示化工行業(yè)中產(chǎn)品以及生產(chǎn)設備的信息情況，在化工行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，應用自動化儀表可以快速精準的收集相關信息數(shù)據(jù)，這樣能夠讓自動化系統(tǒng)及時的得到數(shù)據(jù)信息，進而對生產(chǎn)設備發(fā)出正確的指令，充分凸顯化工行業(yè)生產(chǎn)的針對性和科學性特點。在以后的發(fā)展過程中，人工智能技術越來越成熟，會逐漸廣泛融入到自動化儀表中，使自動化儀表往智能化的方向發(fā)展，從而有效保證我國化工行業(yè)越來越智能化[1]。

1 化工儀表及其自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程

在以往的化工行業(yè)中，化工生產(chǎn)儀表的數(shù)量比較少，并且操作方便，運行結構簡單，但是化工生產(chǎn)儀表運行操作的時候通常情況下是讓生產(chǎn)技術人員來控制的。在科技技術不斷發(fā)展的背景下，自動化控制技術也得到了很大的提升，把電學和自動化技術進行有效的結合，能夠設計出自動化控制儀表，其已經(jīng)在我國化工行業(yè)中得到了廣泛的普及和應用，并在化工行業(yè)自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用。

我國化工行業(yè)具有一定的特殊性，其對環(huán)境的要求比較嚴格，主要是由于大部分的生產(chǎn)產(chǎn)品都是需要在比較高的溫度和壓力下進行生產(chǎn)的，如果溫度和壓力沒有控制好，那么生產(chǎn)產(chǎn)品就達不到相應的標準和要求，嚴重的話會對生產(chǎn)人員的生命造成威脅，出現(xiàn)安全事故，所以在生產(chǎn)設備上安裝穩(wěn)定可靠并且精準的自動化儀表是非常有必要的。在現(xiàn)階段，自動化技術和化工儀表進行有效的結合，可以增加儀表的安全穩(wěn)定性，還可以實時的監(jiān)測生產(chǎn)設備和收集生產(chǎn)設備所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)，這樣能夠給自動化系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運行奠定扎實的信息數(shù)據(jù)依據(jù)，還可以讓自動化系統(tǒng)給生產(chǎn)設備下達正確的指令，讓各項設備裝置進行有條不紊的工作，有效保證生產(chǎn)設備控制閥門可以進行有效的開關，從而保證化工成產(chǎn)環(huán)境能夠達到相關的標準和要求[2]。

在現(xiàn)階段，對我國化工行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的標準越來越高，質(zhì)量要求越來越嚴格，要想使生產(chǎn)產(chǎn)品可以達到相應的標準和質(zhì)量要求，這就需要使用最新的生產(chǎn)設備，應用自動化儀表，這樣才能夠生產(chǎn)出符合標準和質(zhì)量要求的產(chǎn)品。因此，在化工行業(yè)自動化系統(tǒng)中，自動化儀表發(fā)揮著不可替代的作用。

2 化工儀表的主要種類

2.1 溫度測量儀表

在我國化工行業(yè)中，化工產(chǎn)品都是通過一系列的化學反應之后產(chǎn)生的，而在進行化學反應的時候?qū)囟群蛪毫Φ囊蠓浅８?，對溫度的要求是特定的，一部分化工反應是需要?200OC-1800OC之間進行的，為了讓化工產(chǎn)品可以達到相應的標準和要求，就需要對生產(chǎn)設備的溫度進行精準的設定和控制，通常情況下都是采用溫度測量儀表進行設定和控制，而在化工行業(yè)中最經(jīng)常使用的兩種溫度測量儀表分別是熱電偶和熱電阻儀表，這兩種溫度測量儀表都是可以實時的檢測生產(chǎn)設備的溫度，并且還可以實時的傳輸?shù)阶詣踊到y(tǒng)中，使生產(chǎn)設備的溫度始終處于設定和控制的范圍之中，進而生產(chǎn)出符合標準和和要求的產(chǎn)品。

2.2 壓力測量儀表

壓力測量儀表簡單來說就是對生產(chǎn)設備的壓力進行實時檢測和收集，在生產(chǎn)設備運行過程中，壓力的變化會對生產(chǎn)產(chǎn)品造成非常大的影響，比如會讓生產(chǎn)產(chǎn)品的純度發(fā)生變化。因此，在生產(chǎn)設備中安裝合適的專用壓力測量儀表，能夠有效的解決這個問題，而壓力測量儀表是把壓力傳感器和特種壓力表有效結合起來的一種裝置，在安裝完畢之后能夠讓運行過程更加的安全可靠，還能夠有效控制生產(chǎn)設備的壓力，保證生產(chǎn)產(chǎn)品的純度。另外，壓力測量儀表都具備較高的抗腐蝕性和抗高壓性[3]。

2.3 物力測量儀表

在我國化工行業(yè)中，生產(chǎn)化工產(chǎn)品的時候，對原材料的使用情況要求非常高，因為其在很大程度上決定著化工產(chǎn)品的質(zhì)量，所以對原材料使用情況進行精準的監(jiān)測和管控是非常有必要的，對生產(chǎn)設備中的物理信息進行實時的監(jiān)測能夠有效解決這個問題。波雷達儀表以及浮力式儀表都是屬于物力測量儀表的范疇，這些自動化儀表相比較而言，波雷達儀表測量的精準度比較高，其不僅僅能夠幫助化工生產(chǎn)人員對物料用量進行精準的監(jiān)測和管控，還能夠讓化工產(chǎn)品順利的生產(chǎn)。

2.4 流量測量儀表

流量測量儀表主要針對的測量對象是化工生產(chǎn)過程中管道以及生產(chǎn)設備中的流量，主要由于流量的變化會對生產(chǎn)過程中中所有原材料的配比情況產(chǎn)生非常大的影響，因此對流量進行實時的測量具有非常重要的現(xiàn)實意義，同時為生產(chǎn)化工產(chǎn)品奠定豐富的信息數(shù)據(jù)基礎。

3 化工自動化儀表的主要控制功能分析

3.1 自動化系統(tǒng)可編輯功能

截止到目前為止，化工儀表要想具備自動化功能，就需要依靠電子控制軟件以及自動化技術，而最新的自動化儀表中的控制模板是具備可編輯功能的，并且具有靈活編輯的功能，可以實現(xiàn)自動化的操作和控制，在此基礎上，能夠使控制模板的靈活性得到進一步的提升[4]。

3.2 儀表記憶功能

儀表記憶功能是一種衍生功能，是在信息自動保存技術下應運而生的，在以往化工行業(yè)中，都是采用邏輯電路和時序電路進行信息數(shù)據(jù)的記憶，但是這種形式具有非常明顯的缺陷，就是不能同時記憶上段信息數(shù)據(jù)和下段信息數(shù)據(jù)，兩者不能共存，這樣就會導致信息數(shù)據(jù)不是完整的。而自動化儀表的內(nèi)部安裝了小型信息模塊，能夠?qū)x表所產(chǎn)生的信息進行實時的記錄和儲存，并不會自行刪除記錄的信息數(shù)據(jù)，使信息數(shù)據(jù)具有完整性和真實性。

3.3 數(shù)據(jù)處理能力

在我國化工行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，生產(chǎn)設備運行時會產(chǎn)生大量的信息數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)時效性比較高，對這些信息數(shù)據(jù)進行有效的分析和整理在進行在進行處理，就可以得出相關的結論然后根據(jù)結論對化工儀表進行科學合理的調(diào)整?，F(xiàn)階段的化工儀表是具有數(shù)據(jù)處理功能的，化工儀表可以及時的對信息數(shù)據(jù)進行科學合理的處理。另外化工儀表還具有信息數(shù)據(jù)記錄功能，其能夠有效保證信息數(shù)據(jù)記錄的真實性和準確性。

4 化工測控技術向智能化方向發(fā)展的趨勢分析

4.1 未來化工自動化測控儀表發(fā)展智能化趨勢

每個行業(yè)以及每個領域?qū)崿F(xiàn)精準自動化控制以及計算工作的基礎和重要保障是數(shù)字化測量以及智能化數(shù)據(jù)分析處理、控制能力的可靠性評估，而科學合理的傳感器是實現(xiàn)數(shù)字化測量的前提條件，因此在現(xiàn)階段，各行各業(yè)越來越關注數(shù)字化傳感器。在信息技術和科技技術水平不斷提升的基礎下，可以不斷完善和優(yōu)化化工檢測儀表中的傳感器以及智能傳感器的功能。智能傳感器主要特點就是精準性和穩(wěn)定性，其是最新的傳感器。智能傳感器是通過數(shù)字化技術把傳統(tǒng)傳感器轉化的傳感器，其具備抗干擾和處理信息數(shù)據(jù)的功能，在化工行業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著不可替代的作用，其也具有比較大的運行優(yōu)勢。傳統(tǒng)傳感器是不具備化工產(chǎn)品質(zhì)量全指標監(jiān)測功能的，但是結合了相關信息技術以及功能模塊的智能化傳感器是能夠高效快速的對化工產(chǎn)品質(zhì)量全指標進行測量的，還能夠?qū)σ恍┍容^復雜的數(shù)據(jù)進行智能化分析[5]。在現(xiàn)階段，智能傳感器中已經(jīng)安裝了相應的高新技術模塊，讓智能傳感器的功能越來越全面和越來越強大。另外，在自動化系統(tǒng)中執(zhí)行器也是占據(jù)非常重要的位置，發(fā)揮著非常重要的作用，其不僅僅能夠使生產(chǎn)設備的安全穩(wěn)定性得到進一步的提高，還能夠在最大程度上降低生產(chǎn)和運行成本。

4.2 自動化控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展趨勢

截止到目前為止，主動式維護保養(yǎng)控制系統(tǒng)在化工行業(yè)中占據(jù)著非常重要的位置，其主要工作內(nèi)容就是對儀表收集的信息數(shù)據(jù)進行實時的運算和處理，然后傳輸?shù)浆F(xiàn)場控制系統(tǒng)中進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)和管控，其是整個生產(chǎn)裝置的重中之重。但是在我國高速發(fā)展的過程中，信息技術發(fā)展水平在不斷提升，智能化技術正在快速的發(fā)展，在智能傳感器和執(zhí)行器中已經(jīng)包含了微處理器，已經(jīng)逐漸滲透到化工行業(yè)中去了，完善了自動化控制系統(tǒng)中的運算功能，已經(jīng)轉變了現(xiàn)場生產(chǎn)控制，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)資源共享，通過依托于智能化控制系統(tǒng)構建工廠數(shù)據(jù)處理中心，形成了分工協(xié)作的網(wǎng)絡模式。

5 結語

綜上所述，我國化工行業(yè)正在往更好的方向發(fā)展，對自動化控制技術的使用越來越熟練，而自動化儀表是必不可少的組成部分，在以后化工行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，而智能化的自動化儀表能夠讓信息數(shù)據(jù)更加的準確，還能夠有效保證自動化儀表正常運行中的安全穩(wěn)定性。另外，在我國化工行業(yè)生產(chǎn)過程中，一定要重視自動化儀表的維護和管理，這樣才能增加自動化儀表的使用壽命，并充分發(fā)揮自動化儀表的作用，進而能夠不斷推進化工生產(chǎn)，為其提供強有力的保障。