化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

张彦辉

石药集团中诺药业 (石家庄）有限公司 河北省石家庄市 050000

摘要：近几年来，我国在自动化领域取得了令人瞩目的建设成就，自动化技术不断成熟，在各个领域都得到了广泛应用。尤其是在化工领域，自动化仪表的使用明显提升了化工生产水平，而当前社会的快速发展对化工产品的需求增长，化工生产规模进一步扩大，为了确保化工生产过程中良好的控制效果，对测控仪表和控制系统也提出了更高的要求。将自动化仪表及智能化控制系统应用到化工生产中势在必行，基于此，本文将对化工自动化仪表及控制系统智能化进行研究。

关键词：化工仪表；自动化；控制系统；智能化

1 化工自动化仪表及控制系统智能化

目前，国内智能化技术的普及应用范围不断扩大，已然融入到人们日常生产生活的各个角落。在国内化工行业之中，结合了现代化高新技术的化工仪表有效推动了整体化工行业内生产效率以及效益的提升，这对于实现化工行业迈入现代化领域有着重大作用。化工生产过程涉及到许多变量，如温度、流量等，为了实现良好的生产效果，需要有效掌握这些变量，仪表是反馈这些变量的重要设备。自动化仪表是具备自动化检测功能的仪表，使用自动化仪表能够实现化工生产过程自动化的监测和监督，减少了以往生产模式下的人为操作，提升生产安全性的同时，还提高了化工生产效率。自动化仪表已经成为化工生产中不可缺少的重要设备。

控制系统是调控化工生产过程中的变量，以促使其按照既定的生产流程进行生产的重要系统。控制系统按照控制方式的不同有不同分类，随着控制技术的不断发展，其智能化程度越来越高。控制系统智能化是控制系统在无人参与的前提下，执行预先写入的控制程序，实现对化工生产过程进行控制的目的。控制系统智能化减少了化工生产过程中人力资源的投入和支出，提高了化工控制效率和水平，成为当前化工生产的重要支撑。

2 化工仪表的主要种类

2.1 压力测量仪表

压力测量仪器可以对生产设备的压力进行实时测量和采集。在生产设备运行过程中，压力的变化会对生产产品产生很大的影响，如生产产品纯度的变化。因此，在生产设备中安装合适的专用压力测量仪表，能够有效的解决这个问题，而压力测量仪表是把压力传感器和特种压力表有效结合起来的一种装置，在安装完毕之后能够让运行过程更加的安全可靠，还能够有效控制生产设备的压力，保证生产产品的纯度。另外，压力测量仪表都具备较高的抗腐蚀性和抗高压性。

2.2 温度测量仪表

在我国化学工业，化工产品生产需要通过一系列的化学反应，而在进行化学反应的时候对温度和压力的要求非常高，对温度的要求是特定的，一部分化工反应是需要在-200OC-1800OC之间进行的，为了让化工产品可以达到相应的标准和要求，就需要对生产设备的温度进行精准的设定和控制，通常情况下都是采用温度测量仪表进行设定和控制，而在化工行业中最经常使用的两种温度测量仪表分别是热电偶和热电阻仪表，这两种温度测量仪表都是可以实时的检测生产设备的温度，并且还可以实时的传输到自动化系统中，使生产设备的温度始终处于设定和控制的范围之中，进而生产出符合标准和和要求的产品。

2.3 物力测量仪表

在我国的化工行业中，生产化工产品时，对原料的使用要求是非常高的，因为它很大程度上决定了化工产品的质量，所以对原材料使用情况进行精准的监测和管控是非常有必要的，对生产设备中的物理信息进行实时的监测能够有效解决这个问题。波雷达仪表以及浮力式仪表都是属于物力测量仪表的范畴，这些自动化仪表相比较而言，波雷达仪表测量的精准度比较高，其不仅仅能够帮助化工生产人员对物料用量进行精准的监测和管控，还能够让化工产品顺利的生产。

3 化工自动化仪表及控制系统智能化的应用

3.1 记忆功能

传统化学仪器大多使用逻辑电路和定时电路来记录一系列的仪器操作，但是这种类型的记录有一定的缺陷，那就是，在记录的过程中，操作的记录的下一节将介绍前一节中记录的数据，也没有可追溯性。而当化工仪表实现了自动化与信息化改进之后，仪表内部安装了小型电脑装置，借助电脑所附带的随机记忆存储器件便可以准确的记录仪表运作情况，进而可以防止出现记录丢失的现象。并且，在化工仪表内还安装了运算功能，如此一来便能够运行更加复杂稳定运算，例如极值运算、给定极限检测等，同时运算得出的结果也十分精确。

3.2 分级管理预防机制

仪器仪表自动化设备在化工企业中占有非常重要的地位。因此，有必要采取合理的管理模式，提高相关操作人员的专业水平，并对其进行相应的培训。依照有关数据得知，对于化工自动化仪表可实施分级维护措施，按照各类设备之间独具的特性确定相应的管理控制方法。操作者需要按期对化工自动化仪表实行详细检查，将日常维修养护工作落到实处，其后再由专业技术人员对设备开展针对性检测，保证设备内的关键工作部件能够正常运作。此种措施是基于分级检查来确保检查结果的精准性和检查范围的全面性，一般将第一级检查设为外部日常周期性检查，第二级则为针对设备内部关键工作部件的检查。

3.3 故障预警功能

化工设备的故障主要是根据仪表的正常值来判断的。在传统模式下，人工判断导致故障无法及时有效排除，并且存在安全隐患。自动化仪表则具备了故障预警功能，能够自我判断当前参数是否在正常范围内，若是超出这个范围，仪表就会自动发出警示，引起相关人员的注意，提升化工生产的安全性。

3.4 数据处理功能

在化工仪器设备的实际使用中，必须实现高质量的数据处理，以保证快速的处理速度和准确的处理结果。以前的传统方法不仅效率低和处理效果不理想，而在将智能自动化技术运用于化工仪表之后，便可借助软件和微处理器来破解以上难题，同时提高仪表的处理效率与取得更加优质的效果，减轻了有关硬件的沉重负担。在此方面，化工仪表和智能自动化之间的有机结合，还可以提供十分强大的检索功能和优化功能，利用计算机软件从而达成远程操控化工仪表的目的，有益于化工仪表自身作用得以更为良好的展现。其二者之间的融合运用并非只是单一的传输一些简单的指令，还具有对有关数据进行高级、复杂的运算处理功能，并且还能借助化工仪表的有关功能来构建新式测量仪器设备，从而丰富化工仪表的功能种类，让其具备更加强大的功能作用。

3.5 智能化系统控制

控制系统作为化工生产的核心，发挥着不可替代的作用。化工自动化仪表为控制系统提供了基本的生产参数。通过通信技术、网络技术的支持，控制系统对相关参数的获取更加直接，数据共享得以实现，数据运算和处理能力进一步加强，做到了对数据的智能化分析。工作人员通过操作系统，对现场单元的控制与调节更加灵活、合理，更在此基础上实现了主动式维护保养、工艺方案的优化等智能化的控制效果，充分体现了控制系统的智能化特性。

4 结束语

化工行业作为我国工业的重要组成部分，对我国的经济和社会发展有着非常重要的影响。在化工生产过程中，温度、压力等仪表对化工生产所发挥的作用不可忽视，而具备数据存储和处理、可编程逻辑控制和故障预警功能的自动化仪表，对化工生产效率和安全性更有明显的提升效果。自动化仪表作为化工自动化常见的设备之一，化工企业应当强化自动化仪表与控制系统智能化的有机结合，才能有效提升化工生产的自动化水平。

参考文献：

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