儀表自動化在化工工業(yè)方面的應用研究

顏利兵（湖南省工業(yè)設備安裝有限公司，湖南株洲412000）

儀表自動化在化工工業(yè)方面的應用研究

顏利兵（湖南省工業(yè)設備安裝有限公司，湖南株洲412000）

在化工工業(yè)水平不斷提升的背景下，人們對工業(yè)生產(chǎn)加工的要求也在不斷提高，若在化工工業(yè)中應用儀表自動化，可使工業(yè)生產(chǎn)功能得到有效提高，目前化工工業(yè)儀表自動化已逐漸向模塊化、專業(yè)化、集成化發(fā)展。在化工領域中儀表自動化的具體應用方式是本文關注重點。

儀表自動化；化工工業(yè)；應用

1 概述儀表自動化

儀表自動化是工業(yè)自動化管控中的專屬體系，且其獨特性非常突出。在上述采集和測量體系中，儀表屬于較為重要的構成元素，若想保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常運轉，需全面監(jiān)控該體系。儀表自動化具有自動化這一優(yōu)點，所以即便無人操作，也能主動進行自主化的存儲和測量；當實際生產(chǎn)需要時，還可把數(shù)據(jù)傳至系統(tǒng)的其他區(qū)域內(nèi)，再次進行數(shù)據(jù)處理活動。儀表自動化在化工領域具備如下優(yōu)勢：高安全性、無憂控制、計算速度快、可提升企業(yè)的工作效率。目前，隨著我國科技的快速發(fā)展，集成電路得到了較好的發(fā)展，因而儀表自動化逐步趨向于高端化和小型化；在化工工業(yè)中運用儀表自動化可以有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率（見圖1）。

2 在化學工業(yè)中儀表自動化的功能

2.1 可編程性

計算機硬件及軟件功能的發(fā)展支持著自動化儀表內(nèi)結構的升級與優(yōu)化，可編程功能也在自動化儀表運行中產(chǎn)生了。在自動化儀表中應用計算機軟件，可在本質(zhì)上優(yōu)化、升級控制程序，于是，傳輸路徑不暢現(xiàn)象得到了充分避免，而定時電路數(shù)目也得到了減少。所以，在化工生產(chǎn)中，可編程功能需要應用自動化儀表，生產(chǎn)水平及質(zhì)量因此可得到良好提升。

圖1 工業(yè)自動化儀表及控制系統(tǒng)發(fā)展進程

2.2 進行數(shù)據(jù)處理

在自動化儀表中運用了很多新技術，豐富了自身功能，所以之前很多的不足、欠缺在使用自動化儀表中得到避免。另外，數(shù)據(jù)處理量可得到增多，就更充分地發(fā)揮及展現(xiàn)了自動化儀表的功能。

2.3精準計算

更為全面、迅速的信息處理可因使用微型計算機而得到實現(xiàn)，因此，相關設備的運行效率及質(zhì)量將因應用微機得到有效提高，在運行自動化儀表時，其內(nèi)部微機可發(fā)揚自身優(yōu)勢，在程序被編好后，微機系統(tǒng)處理信息較為準確及迅速，于是，化工生產(chǎn)的水平、質(zhì)量得到了提升。

2.4 記憶

在實際應用計算機時，須大量使用的程序及數(shù)據(jù)可被存儲在內(nèi)存儲器中，并且，使用者可在很短時間內(nèi)找出需要的程序及信息，所以在技術層面上，在自動化儀表中普及應用微機屬于顯著的發(fā)展進步。

2.5 數(shù)據(jù)處理及誤差修正

儀表自動化可在實際生產(chǎn)中初步處理很多數(shù)據(jù)，并且，還可轉換處理工程值及測量值，誤差修正得到了順利實現(xiàn)。

3 儀表自動化過程中潛存的不足

3.1 安全性能不足

新型自動化儀表借助內(nèi)部的衛(wèi)星計算機來處理數(shù)據(jù)，由于當前電腦病毒較為泛濫，計算機病毒容易竊取電腦紅存儲的各種數(shù)據(jù)資料，一些重要的機密信息容易被不法分子或者同行竊取。雖然儀表自動化可以顯著提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，但是也給生產(chǎn)帶來了一定的風險；化工企業(yè)均由專業(yè)人員負責自動化儀表，反之，不正確的儀器操作將會引發(fā)數(shù)據(jù)丟失，并給化工企業(yè)的生產(chǎn)帶來較大不便，同時也會給化工企業(yè)造成較大經(jīng)濟損失。

3.2 成本較高

雖然自動化儀表能提高化工工業(yè)的生產(chǎn)效率，為化工企業(yè)節(jié)省大量的生產(chǎn)時間，但是儀表自動化需要企業(yè)投入大量的資金，并以此確保儀器的正常運轉，這就要求企業(yè)必須具備強大的物質(zhì)基礎，方能實現(xiàn)企業(yè)的儀表自動化，換言之，只有具備雄厚財力的化工企業(yè)才能真正實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的儀表智能化；但是一般的化工企業(yè)的資金不甚充足，無法全面實現(xiàn)儀表自動化。

3.3 傳輸數(shù)據(jù)功能受到阻礙

由于化工工業(yè)領域已經(jīng)大范圍的運用了自動化儀表，所以自動化儀表的使用頻率和處理次數(shù)也在逐漸增加，儀器積累的數(shù)據(jù)也越來越多，這在無形中阻礙了數(shù)據(jù)傳輸，有些化工企業(yè)為了方便傳輸數(shù)據(jù)，會同時運用多臺計算機處理數(shù)據(jù)，以增加數(shù)據(jù)傳輸量，但是這樣反而降低了數(shù)據(jù)的傳輸效率。

4 儀表自動化的應用途徑

4.1 常規(guī)控制

當全面分析、了解了儀表自動化的主要工作原理后，應將批量控制、順序性和連續(xù)性作為控制儀表自動化的重點。通常將具有實用性、完全透明的比率調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)和單項回路調(diào)節(jié)應用于控制工作中；在常規(guī)控制工作中，應整體把握控制算法、功能塊區(qū)域，并科學調(diào)節(jié)控制變化和組態(tài)能力，以確保儀表功能的正常狀態(tài)，且充分發(fā)揮儀表的功能。

4.2 有效進行人機結合

許多技術者配合操作于自動化儀表生產(chǎn)中的過程，就是人機結合。隨著信息技術的持續(xù)進步，有關工作設施、工作人員是保證儀表自動化順利進行的必備要素，規(guī)定及標識化工儀表、標志中的關鍵運行程序由工作設施來完成，而技術者需要進行程序的設定，所以，儀表自動化應被科學使用在化工工業(yè)中，并且須持續(xù)培訓操作技術人員，讓他們掌握到足夠、有效、先進的知識和技術，這樣才可對不斷進步的自動化儀表儀器進行成功操作、并適當改善、處理儀表使其適應化工工業(yè)的實際需要。

4.3 優(yōu)化技術，尋求新型控制模式

在運行自動化儀表的過程中，應采取科學、高效的控制措施來提高為企業(yè)提供的服務質(zhì)量，以此促進化工企業(yè)的健康、有序發(fā)展，并確?；て髽I(yè)的經(jīng)濟效益。生產(chǎn)中應逐步擴大生產(chǎn)規(guī)模，將自動化儀表運用到化工企業(yè)的智能化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，另外，自動化儀表和先進技術的相互融合能更好的發(fā)揮儀表自動化的重要作用。

5 化工自動化儀表技術應用的控制策略

優(yōu)化化工企業(yè)運作的主要方式是加強對自動化儀表技術的控制。合理有效的控制化工自動化技術，保證化工企業(yè)的高效生產(chǎn)，利用自動化儀表滿足企業(yè)的需求。儀器儀表自動控制的主要方法是自適應控制和最優(yōu)控制。進行自適應控制的運用需要利用自動調(diào)節(jié)器，自動調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)工作條件和外界環(huán)境的變動來對機械進行合理的調(diào)整，使得機械適應環(huán)境，滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要。自動調(diào)節(jié)器的工作機制是利用系統(tǒng)來反饋生產(chǎn)信息。當系統(tǒng)接收到與生產(chǎn)相關的信息時，系統(tǒng)會自動向機器發(fā)出相應的調(diào)整指令?，F(xiàn)在的自動調(diào)節(jié)功能更先進的智能自整定功能和參考模型，能夠識別精度高，接收反饋信息，然后根據(jù)參考模型更有效的轉移指令，在動態(tài)環(huán)境下運行的穩(wěn)定性可以保持信號質(zhì)量，具有很強的控制和調(diào)節(jié)的優(yōu)勢。

最優(yōu)控制是保證自動化儀表技術應用能發(fā)揮的最佳效果，即系統(tǒng)的性能發(fā)揮出來，從而提高系統(tǒng)的有效性和效率。優(yōu)化控制有許多優(yōu)點，可以有效地解放工人的勞動力，減少化學生產(chǎn)和經(jīng)營對人力資源的過度依賴?？梢詢?yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，減少事故發(fā)生的概率，逐步消除生產(chǎn)中的因素對員工健康的威脅。能有效提高化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高化工產(chǎn)品的附加值和經(jīng)濟效益所帶來的。該優(yōu)化控制可以采用全范圍控制自動化儀表技術，生產(chǎn)化工企業(yè)開乘效果，使企業(yè)的經(jīng)濟效益和化工生產(chǎn)能力將大大提高。

6 結論

在化學工業(yè)中應用儀表自動化的優(yōu)勢包括可編程、可實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、可精準計算、可記憶等等，而成本較高、安全性不佳等也為其目前存在的問題，專業(yè)技術人員還應當繼續(xù)進行研究、開發(fā)，不斷提高儀表自動化應用水平，以使化工生產(chǎn)效益得到持續(xù)提高。

［1］韓金樂.簡析儀表自動化在化工工業(yè)方面的應用［J］.化工管理，2015，17：1+3.

［2］王睿.儀表自動化在化工工業(yè)方面的應用［J］.通訊世界，2015，21：222.

［3］徐美強.淺談儀表自動化在化工工業(yè)方面的應用［J］.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015，12：240.

［4］楊鋼.儀表自動化在化工工業(yè)方面的應用探討［J］.科技致富向?qū)В?015，17：250.

TQ056

A

2095-2066（2016）30-0239-02

2016-9-16

顏利兵（1979-），男，工程師，主要從事工程項目管理工作。