試論現代化工儀表及化工自動化的過程控制

（天能化工有限公司，石河子市，832012）曹衛民

試論現代化工儀表及化工自動化的過程控制

（天能化工有限公司，石河子市，832012）曹衛民

近年來，我國經濟和科學技術取得了很大的進展，與此同時，化工儀表逐漸開始趨向于自動化。化工儀表在化工領域所扮演的角色重要性不言而喻，本文闡述了化工儀表的種類，在此基礎上，闡述了化工儀表自動化控制功能，然后闡述了化工自動化發展趨勢，希望能夠為推動化工儀表自動化發展提供參考依據。

化工自動化；化工儀表；過程控制；發展前景

現階段，我國在電氣工程方面有了很大的改善，加之科技的日益更新，自動化技術開始引入到我們日常生活的各個領域，現代化工儀表控制的自動化技術的應用極大地推動了我國經濟的持續發展，可以明顯提升生產效率。正是如此，本文對現代化工儀表及化工自動化的過程控制這一個課題展開深入研究，首先闡述了化工自動化的定義，并分析了其重要性，然后對化工儀表的種類進行闡述，然后分析了化工儀表自動化控制功能，同時，指出其發展趨勢，以期和業內同仁相互學習探討，起到拋磚引玉的作用。

1 化工自動化的定義及其重要性

所謂化工自動化，就是將許多自動化設備配置在化工生產設備上，用來替代傳統的手工操作，最終使生產實現自動化。隨著經濟的不斷發展，化學工業作為一個支柱產業，所充當的作用不可或缺，一般來說，化學生產均處于在一個特定的封閉空間之中，這樣就會對人工的操作產生制約，另一方面，運行空間的封閉性與化學藥劑等特性，這些原因導致整個化工生產環節存在著危險性。為充分確保化工生產順利進行，使其不會對環境產生危害，必須嚴格監控各項工藝指標，而要想實現這一目的，必須應用化工儀表自動化技術。因此，化工自動化具有非常重要的作用，其一能夠在很大程度上提高工作效率，另其二還能夠保障生產安全。

2 化工儀表自動化的種類

基于化工自動化在實踐中的重要作用，再加上化工儀表在化工生產中的普及運用，各種自動化技術逐漸引入到化工儀表之中，形成了諸多自動化化工儀表，具體來說，按照特點主要包括下列幾種：化工溫度儀表、壓力儀表、物位儀表、流量儀表等類型。接下來本文將分別對各種類型進行闡述。

2.1 化工溫度儀表

化工生產時，由于產品和運用具有特殊性，并且對溫度的要求相對較高，通常來說，這個環節中的溫度均必須保持在-200℃至1 800℃范圍內，生產全程之中，使用最多的當屬熱電阻和熱電偶兩類。它們的工作機理如下所示：基于總線技術，把有關數據資料傳輸至DCS和別的溫度采集裝置里面，從而實現對溫度的自動控制。

2.2 化工壓力儀表

化工生產時，壓力同樣屬于比較重要的一個反應條件，要是全程之中不能有效控制住該指標，則將在很大程度上影響到生產效果。除此之外，壓力能夠對相關設備產生或多或少的影響，所以，生產之中，該儀表屬于必須具備的一個設備。總包括有變送器、壓力傳感器等。

2.3 化學物位儀表

該種儀表負責對原料量進行控制，是生產全程中必須具備的一種儀表。生產過程中，主要包括電容、超聲波、差壓等方式，最普及的同時精度較高的是雷達式、矩陣渦流式等。

2.4 化工流量儀表這類儀表在生產過程中的作用同樣非常重要，其工作機理包括容積和速度兩種，非常適合測量體積流量，而測量質量流量過程中往往通過直接法或者推導法來完成。在這里，對于流量來說，其和一般的流速有所區別，即有效界面在單位面積流出的流體質量與體積，有的時候會利用積算儀來計算，而流量必須根據具體狀況來測量。

1.4 統計學方法 采用SPSS 11.5統計學軟件對數據進行處理。計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例(百分率)表示，組間比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

另外，有時候還會使用到在線過程分析儀表，基本上在較為高端的儀器中使用，一般的化學生產中通常是不會使用的。

3 化工儀表的自動化控制功能

具體來講，主要包括可編程功能、計算功能、記憶功能、控制功能以及自動化故障監督功能等諸多方面。

3.1 可編程功能

生產儀表的時候，將軟件引入其中，以此來替代那些硬件邏輯電路，以軟化硬件，尤其是將許多具有較強功能的控制軟件引入到控制電路里面，能夠很好的改善儀表內部結構，使用較為先進的軟件來進一步優化儀表，將那些常規的邏輯電路替換，這樣能夠明顯改善其性能以及運行速度。

3.2 強大的計算功能

將微型計算機引入到儀表之中，通過這種方式使其實現自動化，如此，使得儀表擁有了計算繁瑣數據的性能，同時能夠顯著改善準確程度。儀表工作的時候，需要對乘除一個常數或確定極值，這樣能夠全面體現出其所具有的強大的計算功能，同時還能夠明顯優化工作程序，并且還能夠實現勞動力的節省。

3.3 相對較強的記憶功能

3.4 具有較為復雜的控制功能

自動化技術引入到化工儀表之后，能夠完成普通儀器儀表所無法完成的任務，所以，其可以處理生產過程中的一些復雜問題，因此，可以有效控制各種復雜問題，使得整個生產環節的故障率明顯下降。

3.5 自動化故障監督

化工儀表所記錄的是生產全程涉及到的所有信息資料，那些普通儀器儀表的硬件，不能準確可靠的指示故障發生的處所，然而，化工儀表自動化技術卻能夠解決這一個問題，因儀表之中引入了計算機系統，可以非常準確地發現其中存在的故障信息，為維護工作者及時查找并排除故障提供了方便，不但能夠明顯降低檢修時間，而且還能夠明顯改善生產效率。這樣才能更好的確保相關監控工作者可以總覽全局，在第一時間之內弄清楚生產中發生的各種問題，選擇相應的措施加以應對，從而使得化工生產順利進行，確保生產的經濟性、安全性以及穩定性。

4 發展前景分析

現代化自動化儀表引入到化工生產中，主要是為了使生產安全、順利進行，因此，記錄、調控生產過程中涉及到的各項數據，這是非常有必要的一件事情，由于經濟的日益發展以及科技的更新換代，更多的化工新型設備被研發出來，同時化工設備相互間的連接途徑變得愈發繁瑣，為充分保障相關設備處于安全運行狀態之中，有關機構加大投入力度，從資金以及人力等方面加強投入，在生產中應用自動化儀表技術與原理，以此來控制整個生產過程。從而為推動現代化工自動化儀表不斷發展創造條件。加上科技的不斷發展，化工自動化技術的應用肯定會更加廣泛，將會發揮更大的作用。

5 結束語

綜上所述，隨著經濟與科技的不斷發展，化工生產過程中將會越來越依賴自動化技術，因為這極大的提高了生產的效率，并且使生產的安全性與穩定性明顯改善。筆者根據自己多年來的工作經驗，主要探討了現代化工儀表及化工自動化的過程控制，通過該課題的探討，掌握化工儀表自動化技術的重要性。通過應用自動化技術，在發生故障時，自動化系統能夠及時準確的發行故障所處位置，并分析故障的具體原因，與此同時，提供具體的解決方案，自動化系統通過計算機軟件來取代了過去的硬件，能夠有效的改善故障檢修率與排除率，同時還能夠盡可能地降低由于故障發生所造成的損失。

[1]丁秋琴,姜盈盈.探討現代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].化工管理,2014,23:179.

[2]張金園.化工儀表與自動化過程控制問題研究[J].中國科技博覽,2015,18:312.

[3]張洪翠.探討現代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].化工管理,2015,1：199.

[4]向守會.現代化工儀表及化工自動化的過程控制分析[J].文摘版：工程技術,2015,16:266.

[5]王昱晨.淺析化工企業自動化的現狀及發展[J].中小企業管理與科技,2015,32:161.

[6]吳超群,張廣建.探討化工企業現代化設備管理模式[J].中國石油和化工標準與質量,2013,13: 192.

[7]甄海欣,徐國欽.自動化控制系統在化工生產中的應用和發展趨勢[J].科技創新與應用,2014,26: 87.

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