現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化技術(shù)的協(xié)調(diào)應(yīng)用研究

曹俊平

（浙江美陽國際工程設(shè)計(jì)有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

從整體視角來看，我國部分精細(xì)化產(chǎn)品已經(jīng)可以滿足社會(huì)市場(chǎng)的綜合化需求，一些產(chǎn)品還可以充分滿足出口市場(chǎng)的需求，因此強(qiáng)化對(duì)現(xiàn)代化工儀表及自動(dòng)化技術(shù)的深入探究是十分必要且重要的，其可以在根本上推動(dòng)我國化工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。

1 化工自動(dòng)化概念及意義

化工自動(dòng)化主要指的是在開展化工生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備上增設(shè)相應(yīng)的儀表或設(shè)備，并在此前提條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，完全摒棄了傳統(tǒng)手動(dòng)操作的弊端和不足，進(jìn)一步滿足自動(dòng)化生產(chǎn)的基本目標(biāo)。現(xiàn)階段，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展與進(jìn)步，化工行業(yè)逐漸成為維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。通常情況下，化學(xué)工業(yè)需要在指向性封閉條件下開展各項(xiàng)活動(dòng)，其在一定程度上對(duì)人工操作造成了負(fù)面影響。除此之外，因?yàn)槎鄻踊瘜W(xué)藥品具有一定程度的毒性與危險(xiǎn)性，所以會(huì)對(duì)操作人員帶來一定的危害與影響。想要在根本上減少操作人員受到的健康威脅并降低對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的污染，強(qiáng)化對(duì)化工工藝的深入分析與監(jiān)督管控是十分必要的，所以加強(qiáng)對(duì)化工儀表自動(dòng)化研究凸顯出一定的價(jià)值意義，采用現(xiàn)代化工儀表和化工自動(dòng)化措施方法可以在根本上幫助工作人員合理控制生產(chǎn)工藝指標(biāo)，進(jìn)而提高化工生產(chǎn)活動(dòng)的安全性、環(huán)保性及高效性。

2 現(xiàn)代化工儀表的功能

2.1 編程功能

從整體視角來看，傳統(tǒng)化工活動(dòng)當(dāng)中所運(yùn)用的儀表通常采用硬件邏輯加以控制管理，所以最終的成果體現(xiàn)為運(yùn)用自動(dòng)化控制的各類線路過于復(fù)雜繁瑣，在實(shí)際控制工作中無法實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量運(yùn)行。一般情況下，計(jì)算機(jī)軟件和信息技術(shù)融入儀表當(dāng)中可以促使部分硬件邏輯電路被完全取代或更換，而且在控制電路中所采用的接口芯片特性可以實(shí)現(xiàn)功能控制。此種軟件的編程凸顯出便捷性、簡(jiǎn)潔性基本特點(diǎn)，如果采用硬件加以替代后便需要一系列定時(shí)和控制電路。所以，在儀器儀表當(dāng)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件可以在根本上簡(jiǎn)化原本的硬件結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步滿足自動(dòng)化儀表系統(tǒng)及硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)用的基本需求標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)規(guī)避傳統(tǒng)邏輯電路使用期間的故障問題，將各類安全隱患產(chǎn)生概率降低至最小化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)活動(dòng)的安全性及穩(wěn)定性[1]。

2.2 記憶功能

現(xiàn)如今，我國各地區(qū)在化工行業(yè)中通常采用傳統(tǒng)單一化儀表設(shè)備，通常需要以時(shí)序電路、邏輯電路等作為核心要素，以此來保障不同功能板塊可以全面發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)價(jià)值，而且因受到各類外界因素的干擾與限制，其設(shè)置狀態(tài)的記憶通常需要結(jié)合操作區(qū)間基本特點(diǎn)加以調(diào)整，由于記憶狀態(tài)過于簡(jiǎn)單化，當(dāng)其超出固定操作區(qū)間范圍后，部分記憶功能便需要結(jié)合實(shí)際情況和外部環(huán)境條件展開二次設(shè)置和調(diào)整。然而儀表中的小規(guī)模計(jì)算機(jī)所攜帶的存儲(chǔ)器凸顯出高效率儲(chǔ)存及記憶能力，不僅可以將已經(jīng)產(chǎn)生的狀態(tài)信息加以記憶，而且可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期性保存記憶，還可以將不同狀態(tài)下所產(chǎn)生的信息展開記憶，幫助工作人員結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其展開精準(zhǔn)化處理和重現(xiàn)，促使儀表的記憶功能不會(huì)在斷電現(xiàn)象的負(fù)面影響下而隨意消散，這也是與傳統(tǒng)單一功能儀表相比凸顯出的優(yōu)勢(shì)價(jià)值之一。

2.3 計(jì)算功能

從整體視角來看，將微型計(jì)算機(jī)合理融入化工儀表當(dāng)中，可以充分發(fā)揮出自動(dòng)化儀表的計(jì)算功能，對(duì)于部分復(fù)雜繁瑣的數(shù)據(jù)內(nèi)容來說，化工儀表均可以對(duì)其展開精準(zhǔn)化、深層次計(jì)算處理，并精準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)最大化數(shù)值和最小化數(shù)值，也可以對(duì)部分常數(shù)展開一系列乘除運(yùn)算處理，切實(shí)發(fā)揮出化工儀表的自動(dòng)化計(jì)算功能價(jià)值，促使各類生產(chǎn)項(xiàng)目和工作程序達(dá)成基本簡(jiǎn)化目標(biāo)，也可以在根本上減少并緩解生產(chǎn)一線工作者的勞動(dòng)量與工作負(fù)擔(dān)。

2.4 控制功能

在現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用期間，對(duì)于傳統(tǒng)單一儀表無法充分發(fā)揮出的功能效用來說，均可以利用自動(dòng)化化工儀表得以實(shí)現(xiàn)。所以在化工生產(chǎn)階段中，相關(guān)人員可以結(jié)合實(shí)際情況合理處置各類問題弊端和安全隱患，促使化工生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生故障問題的概率降低至最小化，充分發(fā)揮出儀表復(fù)雜控制的功能價(jià)值[2]。

2.5 故障監(jiān)測(cè)功能

現(xiàn)代化工儀表通常會(huì)對(duì)諸多數(shù)據(jù)內(nèi)容加以記錄和呈現(xiàn)，在以往所運(yùn)用的化工儀表當(dāng)中，相關(guān)人員需要借助各類硬件設(shè)備設(shè)施的價(jià)值功能加以運(yùn)行，無法在第一時(shí)間探尋具體故障位置。在現(xiàn)代化工儀表應(yīng)用期間，需要結(jié)合自動(dòng)化發(fā)展特點(diǎn)不斷提升微機(jī)處理系統(tǒng)的應(yīng)用效率，在此前提條件下精準(zhǔn)探索故障數(shù)據(jù)，進(jìn)一步為設(shè)備檢修提供眾多參考依據(jù)和大力支持，以此來降低后續(xù)檢修維護(hù)的時(shí)間成本，全面提升化工生產(chǎn)的綜合效益和效率。一般情況下，儀表監(jiān)控人員需要對(duì)各類化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)及流程展開精準(zhǔn)化管控和監(jiān)督，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)階段中存在的異常問題和不良現(xiàn)象，可以及時(shí)采用針對(duì)性措施方法加以處理和優(yōu)化，進(jìn)而保障化工生產(chǎn)項(xiàng)目可以有序開展。

3 化工行業(yè)中自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

我國在解放前還沒有創(chuàng)建相應(yīng)的儀表制造企業(yè)，在新中國建立后，逐步引起外來技術(shù)，呈現(xiàn)出從無到有的發(fā)展趨勢(shì)，我國儀表生產(chǎn)也由統(tǒng)一氣壓信號(hào)儀表轉(zhuǎn)化為直流信號(hào)電動(dòng)儀表，并在國外技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)儀表生產(chǎn)的順利轉(zhuǎn)型。

3.1 實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)階段，化工行業(yè)對(duì)自動(dòng)化儀表的實(shí)踐應(yīng)用以及與現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)彼此間的深入結(jié)合，在當(dāng)代實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)整體化發(fā)展，并可以在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與自動(dòng)模式識(shí)別理論的前提條件下推動(dòng)相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展，促使多功能表及示波器等關(guān)鍵儀表實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，切實(shí)提高行業(yè)的工作效率與質(zhì)量。除此之外，在網(wǎng)絡(luò)控制背景下的自動(dòng)化儀表應(yīng)用期間，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)中數(shù)據(jù)信息的全面檢測(cè)、科學(xué)轉(zhuǎn)換及自主審核，進(jìn)一步推動(dòng)自動(dòng)化儀表數(shù)據(jù)處理工作實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，充分發(fā)揮出化工生產(chǎn)領(lǐng)域涉及到的各類復(fù)雜性功能。

3.2 實(shí)現(xiàn)開發(fā)性測(cè)控

在后續(xù)發(fā)展階段中的儀表儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)趨勢(shì)當(dāng)中，兩者彼此間的融合會(huì)凸顯出密切狀態(tài)，而且不同類型儀表裝置所測(cè)量的數(shù)據(jù)信息也可以通過不同USB 接口等途徑儲(chǔ)備到相應(yīng)的移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中，通過儀表上的不同接口實(shí)現(xiàn)儀表與執(zhí)行器設(shè)備及不同現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控儀表彼此間的有效銜接，進(jìn)而匯集成功能多樣化、完整化的測(cè)控系統(tǒng)，促使不同類型測(cè)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)開放性互聯(lián)。從世界范圍來看，流量計(jì)是一種類型復(fù)雜、工作原理復(fù)雜的儀表裝置，以電磁流量計(jì)為例，其整體測(cè)量范圍體現(xiàn)為口徑DN10～DN1 000 范圍內(nèi)，量程為0～1 500 m3/h，因?yàn)榱髁坑?jì)往往直接安裝于工藝管道方面，所以會(huì)受到溫度、壓力及流速等外界因素的干擾影響。對(duì)于分析儀表來說，其可以對(duì)環(huán)境可燃性、毒氣含量等展開有效分析，分析原理主要體現(xiàn)為催化燃燒式和電化學(xué)式等內(nèi)容。液位分析儀依據(jù)過程液體電導(dǎo)率、pH 值和酸濃度等加以操作。智能儀表凸顯出自主校正和完善自診等功能價(jià)值。

3.3 強(qiáng)化人與機(jī)器的有效合作

一般情況下，人機(jī)結(jié)合主要指的是在自動(dòng)化儀表和現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用背景下配合眾多技術(shù)人員展開各項(xiàng)操作活動(dòng)，在新時(shí)代信息科技水準(zhǔn)進(jìn)一步提升的趨勢(shì)下，儀表自動(dòng)化不可完全脫離工作人員和設(shè)備設(shè)施的扶持與幫助，多樣化工作設(shè)備往往可以充分展現(xiàn)出化工標(biāo)志和儀表程序狀態(tài)，并對(duì)其展開清晰化規(guī)定建設(shè)，而具體設(shè)定流程往往需要相關(guān)技術(shù)人員加以編制和操作[3]。所以在化工行業(yè)實(shí)際發(fā)展階段中，自動(dòng)化儀表需要實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、合理化運(yùn)用，并加強(qiáng)對(duì)各部門操作專業(yè)人員的培訓(xùn)指導(dǎo)，促使其熟練掌握眾多現(xiàn)代化技術(shù)知識(shí)和操作技巧，只有這樣才可以充分滿足不斷更新?lián)Q代的儀表自動(dòng)化儀器標(biāo)準(zhǔn)，也可以在根本上結(jié)合化工行業(yè)多樣化需求對(duì)儀表展開深層次調(diào)整與優(yōu)化，促使其充分滿足現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的各項(xiàng)需求標(biāo)準(zhǔn)。在此情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表自動(dòng)化的靈活管控，可以為各地區(qū)化工行業(yè)的后續(xù)發(fā)展提供更多力量源泉，促使儀表自動(dòng)化引導(dǎo)化工企業(yè)獲取更多經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。

3.4 DCS 系統(tǒng)應(yīng)用

1）集散控制系統(tǒng)?，F(xiàn)如今，我國各地區(qū)化工業(yè)的計(jì)算控制系統(tǒng)在投入運(yùn)營(yíng)期間往往會(huì)凸顯出諸多故障問題。集散控制系統(tǒng)也被廣泛稱為DCS，其歸屬于硬件設(shè)備范疇內(nèi)。從整體視角來看，該系統(tǒng)主要是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)際化工裝置特點(diǎn)和用戶個(gè)性化需求，結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類裝置設(shè)備的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管控。

2）DCS 通訊接口。此通訊接口可以與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效通訊和銜接，但是在實(shí)際運(yùn)行階段中仍然存在一些問題漏洞，簡(jiǎn)單來說，接口與系統(tǒng)彼此間無法實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的信息數(shù)據(jù)傳輸與互通，如果出現(xiàn)緊急性或突發(fā)性化工安全事故，便會(huì)引發(fā)一系列負(fù)面情況。所以需要在化工廠各個(gè)關(guān)鍵位置詳細(xì)記錄DCS 的基本情況。

3）報(bào)警系統(tǒng)。運(yùn)用DCS 系統(tǒng)期間也會(huì)凸顯出一定的薄弱問題，主要體現(xiàn)為報(bào)警系統(tǒng)過于薄弱等等。一般情況下，廣大人民群眾更追求富有智能化特點(diǎn)和人性化特點(diǎn)的信息報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)前報(bào)警系統(tǒng)往往會(huì)在出現(xiàn)特殊情況后輸送報(bào)警信號(hào)，但是僅會(huì)展現(xiàn)出故障問題的產(chǎn)生原因，無法全面展現(xiàn)報(bào)警條目。因此需要對(duì)報(bào)警系統(tǒng)展開深入探究與分析，以此來發(fā)揮出其自身的價(jià)值效用。

4 結(jié)語

對(duì)于現(xiàn)代化工儀表和自動(dòng)化技術(shù)協(xié)調(diào)應(yīng)用的深入探究，需要結(jié)合現(xiàn)代化工基本特點(diǎn)和趨勢(shì)，根據(jù)相關(guān)理論知識(shí)和使用狀況展開系統(tǒng)性、綜合性分析，在根本上減少因安全事故發(fā)生而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。