化工生产中自动化控制仪表的相关研究

化工生产中自动化控制仪表的相关研究

孔岩龙崔洁郭晓东

山东齐信安全评价有限公司山东省淄博市255000

摘要：经过对化工生产的各个环节进行分析，可以看出由于化工生产一般在密闭的设备和容器中完成，因此即使环境对工作人员有害，生产也不会停止，一些化学介质会对人体健康造成不利影响，为了凸显以人为本的生产理念，我们应该将化工生产的各项指标参数维持在合理的范围内，实现化工生产的自动化控制。

关键词：化工生产；自动化控制仪表；控制系统

引言

当前我国很多的化工厂都实现了由手工操作向自动化发展的转变，这种转变既是科学技术的进步同时也是社会经济发展的进步，总之在促进我国化工生产中发挥着积极的作用。本文主要探究的就是化工生产中自动化控制仪表的应用，希望通过对自动化控制仪表的应用更好地促进我国化工生产工作的开展。

1化工生产自动化控制仪表的内涵和几种类别

化工自动化生产中，可以使用的自动化控制仪器和仪表种类繁多，分类方式也很多，一般情况下我们可以按照仪器设备的使用原则和化学产品的生产特点对其进行分类。比如说化工自动化控制仪表有液动型、气动型和电动型，这是根据仪表使用的能源种类分类的；根据仪表的组合形式可以将其分为综合控制仪表装置、单元组合式仪表和基地式仪表等；根据仪表的安装形式可以将其分为架装仪表、盘装仪表和现场控制仪表等；将化工自动化控制仪表分为模拟型和数字化仪表，分类依据是仪表的信号形式。可以看出分类方式较多，化工生产自动化仪表种类繁多，作用各不相同，因此我们很难制定标准对所有仪表进行分类。不同种类化工仪表之间存在一种相互沟通和相互渗透的关系，例如变送器仪表就有很多功能，温度控制变送器属于温度检测类仪表，差压变送器属于检测流量类仪表，而压力变送器则属于压力检测类仪表。

2化工生产控制过程中自动化仪表的强大优势

2.1数据处理优势明显

自动化仪表控制的一项优势在于其强大的处理能力，能够通过传感器对突发情况进行及时的处理，同时强大的计算能力能够保证每一个决策的正确，从而保证化工生产的正常运行，强大的数据储存功能保证对化工生产的每一个环节上的各种参数都能有实时的记录，体现了自动化仪表控制的高效性，同时也保证了后期维修工作的合理进行。

2.2可编程序功能强大

计算机的编程能力是自动化仪表控制的重要功能，计算机能通过记录各种环节的每一个参数对化工生产的计划进行优化处理，从而得出最优解保证化工生产的总体稳定性，同时自动化仪表控制可编程序功能还可以有效的对可能会发生的故障进行提前预警，让化工生产设备维护工作的开展得到一定的优化。这些优势让自动化仪表控制在化工生产领域中得到一定的发展，也增加了化工生产工作的可靠性。

2.3状态记忆功能突出

由于自动化仪表控制具有强大的计算能力以及强大的储存功能，让化工生产的数据模型量化成为了可能，相比传统的仪表功能，自动化表征了化工生产的连续性与安全性，减少因为计算出现的误差，是化工生产工作更具精确性，提高化工生产的抗干扰能力。

3化工仪表中的控制系统应用

3.1新型DCS系统

炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂，这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统，不仅加强了自动化控制，也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制，对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中，还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费，由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件，此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强，可靠性也会越来越高。

石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制，后来在乙烯装置中也采用了DCS控制，对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行，因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段，并采用了多集控单元，能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果，而以后还会变得更完善。

3.2总线控制系统

全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点，这已经成为了现代新型石化企业的发展方向，如今FCS自动化控制的应用变得越来越广，对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计，目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息，其中的信息容量是相当大的，也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享，这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信，使得系统的可靠性提高，也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的，每个不同的厂家要按照标准生产产品，就可以相互交换或相互连接。即插即用，不仅能方便设备的提升更新，也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外，还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表，节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序，也更多地节省了其中的费用。

3.3可编程控制系统

可编程控制系统简称PLC，采取可以编制的程序存贮器，通过对模拟式和数字式的输入输出模块来控制各类机械的运作和生产，对于其内部计算包括存贮器的逻辑运算、计时运算、顺序运算、算术运算和计数运算等都有着很高的指令要求。

PLC的通用性相对较强，并且具有维护管理方便快捷、可靠性高、适应面广、编程简单、耗能低、抗干扰性强等特点。可编程控制系统分为分散型控制器和可编程控制器等多种方式式的控制仪器。其中分散型的控制系统通常是利用软硬件和控制语言来对系统的各个方面进行操控的一类微处理器网络体系；另外可编程控制器实际上就是一个小型的计算器，通过对各个单元的简单编程来达到对控制系统内部的设备进行控制，可以随时更改编程来适应所需的工艺需求，这样一来大大改善了原始工艺流程更改需要重新布线的缺点，同时也很大程度上地降低了安装维修费用和提高了工作的整体效率。

结语

自动化仪表还处于不断改革和创新当中，而且在化工生产中的应用也越来越广泛，规模也越来越大，由于计算机的普及和高科技技术的先进，使得自动化技术在化工生产中越来越受器重。自动化仪表由于有微型处理器的支持，实现了高效、机动灵活、高速以及多功能的性能，我国的化工生产中，已经离不开自动化仪表以及自动化技术，而且自动化仪表的发展水平也会不断迈向新的台阶，实现更高的要求和控制功能。化工工业活动影响国家的经济命脉，影响人们的生活质量水平，能够为社会创造很高的经济价值和利益，化工自动化仪表广泛在化工生产中应用也会发挥不可小觑的影响和作用。

参考文献

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