化工仪表智能自动化的应用

化工仪表智能自动化的应用

王延梅

新疆中泰（集团）有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830009

摘要：随着科学技术的不断提高，智能自动化开始应用于各行各业中。在化学仪表中应用智能自动化技术，不仅可以将仪表的相关功能进行拓展，而且强化了化工仪表的记忆功能、编程功能以及对数据的处理功能。同时减少了化学仪表的误差，最终提高了化学仪表的精度和对复杂功能的有效控制。利用网络对化学仪表进行管理、操作，实现了真正意义上的工业自动化。

关键词：化工仪表；智能自动化；应用

引言

化工仪表的技术水平随着科技的发展而不断提升。目前使用的化工仪表普具有高度的自动化水平。但是，在仪表自动化管理中存在各种的问题却限制着化工仪表各种功能的发挥。为了有效提高化工仪表的自动化管理水平，要依靠健全的管理制度和具有专业能力的人才，还要做好化工仪表的日常维护工作。如此才能使化工仪表的自动化管理功能得以充分发挥，从而有效推动化工企业生产效率的提升。

1化工仪表自动化管理的主要功能

化工企业生产中常用的自动化仪表为了实现自动化运行，离不开计算机技术的重要支持。目前的化工生产企业为了提升化工生产的安全性和效率，大量应用了自动化化工仪表。化工仪表自动化管理能够帮助企业对化工生产过程进行自动化管理，主要便是依靠以下几种功能。

首先是编程功能。借助计算机编程技术，化工仪表在自动化应用方面取得了重大的进步，自动化管理功能得以实现。自动化仪表通过编程软件改变了其控制方式，由顺序控制变为储存控制，借助编程功能，化工仪表的硬件结构获得了一定程度的简化。

其次是数据处理功能。在化工自动化仪表应用的过程中，其数据处理功能主要是通过微处理器和软件来实现的。化工仪表的数据处理可以有效节省人力，并降低数据测量和处理所造成的硬件负荷。

第三是精确计算功能。由于化工仪表使用了微型计算机，因此仪表可以根据所编写的程序自动进行数据的计算和处理，且这一过程更加高效、精确，从而促进了化工生产能力的提升。

第四是数据记忆功能。由于化工自动化仪表中安装有计算机储存器，因而可以将各种程序、算法和生产信息储存其中，并可以根据生产需要随时调用储存的信息数据。

2化工自动化的发展历程

20世纪40年代是自动技术和理论形成的关键时期，在此之前大部分的化工生产都是手工操作，工人按照经验操作，不仅效率低，劳动强度大，劳动条件差，而且花费庞大。20世纪50—60年代期间，为了提高生产速率，人们开始强化开发化工生产的各类单元操作，促使化工生产向规模化、高效化、生产连续性、利用方向综合性发展与进步。在这样的背景环境下，单元组合式仪表(气动Ⅱ型和电动Ⅱ型)、智能化仪表获得了飞速发展。自动化控制体系主要是对压力、温度、流量及液位等四大类参数进行简单化的控制。串级、比值、多冲量等相对复杂化的控制体系也获得一定程度发展。自动化的技术工具主要包括基地式电动、气动仪表，膜片式的单元组合仪表。在自动化控制体系的设计、参数的整定中，采用的是半经验、半理论设计准则及整定公式。

20世纪70年代后，化工行业自动化技术获得较大的进步与提升，计算机开始被应用于化工生产控制之中，智能化的控制装置出现在化工行业，其主要以微处理器作为主要的构成单元，主要有集散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)、工业PC机(工控机)和数字控制器等，以上几种智能化控制系统逐渐成为化工行业主要的控制装置。同时，现代化控制理论也出现在大众视野，其最基本的特点是最优化控制理论，传统性的单输入单输出系统也逐渐发展为多输入多输出系统。

到20世纪90年代后，现代信息科技迅猛发展，化工行业出现了现场总线控制系统(FCS)，导致过程化控制系统在体系与功能结构上出现了重大的改革，数字化、智能化的现场仪表标志着全数字化控制系统的形成。人工智能与神经网络控制理论在这一时期盛行，管控一体化的现场控制体系获得较快发展，综合自动化成为新时期化工生产过程化控制的发展趋势与方向。

3智能自动化的优势

3.1数据处理能力

智能化工仪表自动化通常有微数据处理单元，以此提高其功能性作用，使化工仪表数据更方便、准确、全面，避免了不必要的操作误差，此外还可以根据生产数据信息的设置进行自动分析和处理。智能自动化技术与计算机技术的结合，提高了数据处理的效率和精度。与传统的电子化工仪器不同，自动化化工仪表可以更加有效地解决生产过程中存在的问题，如数据分析和汇总处理等，进而满足现代化工生产的多样化要求。

3.2记忆存储能力

化工仪器应用智能自动化技术，能够对监测数据进行即时记录，而以往的传统仪器仅仅只能传输信号，却无法对现状数据进行记录，方便现场工作人员根据数据分析仪器的运行状况。

3.3自我监测能力

当下，化工生产中所应用的智能化自动仪表具备较好的自我检测能力，这与智能化自动化仪表中所具备的大容量智能模块、通信传感器相关。智能化模块能够对标准化的信息进行预先设定，然后通过对检测信息的对比、分析等监控、处理异常情况。以此为基础，还可以依照实际的需求对异常的信息开展自动化传输，这在很大程度上可以有效降低化工生产安全事故的发生概率。通信传感器主要是进行测量数据信息的传输，并与智能技术、集成技术进行有效结合，保障数据信息传输的精确性，避免受到外部干扰。

3.4程序可塑性

自动化程序能够依照某一特定需要在化工仪器中进行相关程序的植入，赋予其程序执行与思维能力。通过安装、调整程序，可以提升化工仪器的可塑性，增强其整体性功能，对传统化工仪器的外设硬件状况进行优化。比如，延时功能作为化工仪器中是比较常见的功能，通过在仪器中植入对应的程序，就可实现。

4化工仪表的智能自动化发展方向

4.1向高精度化方向发展

目前，社会对化工产品的质量提出了更高的要求，国家颁布了关于工业节能减排的相关政策文件，并作出了具体化的规定与要求。所以，相关人员要高度重视自动化仪表、自动化控制体系的精准度。

4.2向智能化方向发展

当下，化工仪表自动化发展的关键是智能化，有助于实现化工仪表控制体系的开放性、互换性与互操性。将CPU微计算机系统嵌入在化工仪表中，可以实现仪表的自动补偿、自动量程切换、自动校准等。化工仪表的智能化发展进一步提升了仪表的自动化水平与功能，所以，从其发展趋势出发，智能化必然会成为化工仪表发展的核心与方向。

4.3向网络化方向发展

我国计算机信息技术进步迅猛，以网络结构系统为基本特征的自动仪表成为新时期控制网络新的发展趋势。FCS主要是利用数字通信技术使生产现场设备、自动控制体系、企业信息网络进行有效连接，充分发挥仪器智能化功能。化工仪表以飞速发展的信息技术为基础将实现基于网络结构系统的智能化现场仪表。尤其是以嵌入式网络为基础的控制网络体系结构，实现了真正意义上的工业自动化。

结束语

化工行业是关系国民经济发展的支柱型产业，人们维持日常的生活需求离不开各种各样的化工产品。随着经济的快速发展，中国化工产业也完成了巨大的飞跃。化工仪表在化工行业中是至关重要的装置之一，信息时代的到来，使得工业生产过程向智能化方向迈入。文章对化工仪表中智能自动化的应用进行了探究。

参考文献

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