化工行業自動化儀表的常見種類與功能分析

王磊

摘 要： 社會主義市場經濟與科技水平的穩步增長，為推動化工行業自動化發展進程奠定了堅實的基礎。在化工生產中，儀表是做為一種輔助工具而存在的而自動儀表化作為當前化工行業生產的重要設備之一，也應在當前背景下進行不斷的優化與改進。本文就基于以上背景，就化工行業自動化儀表的常見種類與功能進行相關探討，以供參考。

關鍵詞： 化工行業；自動化儀表；常見種類；功能

前言：近些年來，自動化技術的出現不僅更好的滿足了社會及大眾對于化工行業生產效率及生產質量的需求，更加切實保障了實際生產安全性與穩定性。與此同時，化工自動化儀表作為組成自動化生產線的重要設備之一，其自身的種類及功能也應受到相關工作人員的高度認知，并以此充分發揮出自動化儀表在實際生產期間的積極作用。

1、化工生產過程自動化的相關概述

1.1自動化的概念

從廣義上來講，自動化主要就是指機器設備在沒有或少有人員參與的情況下， 通過自動檢測、信息處理及分析、操作控制等系統的運行完成實際生產任務。通過在工廠各個區域安裝數以萬計個傳感器來收集溫度、壓力、流量、液位、分析等數據，進行利用計算機對這些信息進行儲存和分析，再用簡潔明了的形式把處理后的數據顯示到控制室的大屏幕上。操作人員只要觀察大屏幕就可以監控整個工廠的每項設備。生產過程自動化系統除了能夠采集和處理信息，還能通過PLC、DCS、ESD、DEH等系統進行自動調節各種設備，優化生產和保護人和設備的安全。。同時，自動化的出現及推廣應用也標志著我國科技水平較之過于已經得到了質的飛躍[1]。自動化在實際運行期間整合了多種科技技術，并對其進行了高度集約化的管理及控制。因此從一定角度上來說，自動化技術的出現能夠大大降低人員勞動力，并為提升實際生產過程中的效率與質量注入了新鮮的活力。

1.2化工自動化生產的概念

化工自動化生產指在化工行業實際生產的過程中應用自動化技術，從而滿足自動化生產的要求。同時，化工自動化生產實質上就是將多種自動化生產設備及生產技術進行系統的整合，并使其成為一個能夠實現穩定運行的生產系統[2]。同樣，化工行業，特別是煤化工行業在實際生產期間會具有一定的風險性，不僅會影響到產品的質量，更會對化工企業經濟利益乃至工作人員人身安全造成嚴重的威脅，因此自動化生產技術此種將勞動力轉化為自動化生產的方式便成為了各化工企業的重要發展戰略之一。

2、化工行業自動化儀表的常見種類

2.1自動化溫度儀表

在化工企業實際生產的過程中，溫度系數對其生產效率及生產質量具有直接的影響，因此需要相關工作人員的高度重視及實施監督。而將自動化溫度儀表應用在實際生產系統中，就可以起到良好的控制及監測溫度的作用。熱電阻又分為PT100，PT1000熱電偶又分K型，S型等等，但最終通過電阻及電壓信號，傳輸給DCS機柜間，然后DCS再通過4-20mA標準信號傳送給卡件，然后CPU通過計算將數據傳送給上位機將溫度顯示出來，并對被控對象進行調整和控制，以達到所需的SV值，現在為了安全與準確通常對重要儀表測點設置三取二進行調節和控制，提高測量及操作的準確性。對危險的介質測點將信號進入ESD系統，以保護人和設備的安全。

2.2自動化壓力儀表

壓力系數同樣對化工生產效益具有決定性的影響，沒有進行控制的壓力往往會造成自動化設備運行事故的發生。而自動化壓力儀表就是在此基礎上設計并投入使用的設備之一，其在實際運行期間能夠將設備壓力系數進行全面的收集與整合，同時將壓力系數以更加直觀的方式展示在工作人員的面前，便于工作人員對壓力進行及時的調整，大大提升了生產的安全性。

2.3自動化流量儀表

自動化流量儀表主要就是指對相關液體進行控制及監測。同時自動化流量儀表也依照化工產業的實際生產需求分為多種類型。具體而言，自動化流量儀器可依照液體的介質不同分為自動化質量測量儀器及自動化體積測量儀器等，同時，不同的自動化流量儀表在化工行業實際生產中應用的方式也具有一定的差異性，需要相關工作人員對其進行認真的選擇。

2.4自動化物位儀表

在化工行業實際生產期間，也應對生產原材料進行準確的控制，并以此降低實際生產過程中所發生的風險性因素[3]。而自動化物位儀表可實現對原材料用量的控制，并且相較于人工操作而言，自動化物位儀表控制具有較高的效率及精準性。同時，自動化物位儀表也依照其測量原理分為以下幾種類型：電容式物位儀表、超聲波式物位儀表、浮力式物位儀表、雷達式物位儀表、核物位儀表等。

2.5自動化分析儀表

自動化分析儀表，主要指的自動化在線過程分析儀表，用于化工生產流程中（即在線）連續或周期性檢測物質化學成分或某些物性的自動分析儀表。主要對工廠的安全和產品的質量起決定性作用，一般由取樣預處理、分析儀、電源和電子線路、顯示和記錄四個部分所構成。化工過程自動化生產中常用的分析儀表一般有：流程PH計、氧化鋯、紅外氣體分析儀、在線色譜分析儀、磁氧分析儀等等。

以上為化工生產過程自動化中的五大參數，在化工生產過程中起著至關重要的作用，控制系統利用五大參數通過智能執行器對調節對象進行調節和控制，以達到穩定生產的作用，隨著科技的發展，檢測儀表也越來越智能化，在體積減小的情況下，精度越來越高，抗干擾性越來越強，免維護性越來越普及。

3、化工行業自動化儀表的功能分析

3.1自動化儀表的記憶功能

在化工行業自動化儀表中，具有一定的記憶功能。在原有儀表中，主要就是利用電路組合進行簡單的工作，并且其記憶時間非常短，經常或被下一個命令代替。而在現有自動化儀表在原有基礎上加入了微型芯片，大大提升了儀表對于數據的記憶及存儲功能，更便于相關工作人員對設備實際運行情況的實時監督。

3.2自動化儀表的編程功能

隨著的網絡技術發展速度的逐漸提升，在現有自動化儀表中也融入了計算機編程設計功能，并且此種功能不僅能夠使得儀表發揮出硬件的功能，其自身運行情況及系統上的升級也可以借助編程軟件很好的完成，從根本上提升了化工工程在實際生產過程中的各項資源的利用率。

3.3自動化儀表的監督功能

在化工行業實際生產的過程中，自動化儀表設備不僅可以對生產中各系數進行精準的采集，也可對生產期間各設備的運行情況進行監督，及時發現相關設備在運行期間的風險性。同時，自動化儀表還能夠對發生故障的部位進行自我診斷，并將診斷結果快速的傳輸到工作人員手中，降低了設備運行故障對實際生產造成的不良影響。

3.4自動化儀表的處理功能

自動化儀表處理功能主要體現在其對設備實際運行期間信息資源及數據的處理上，例如生產值之間的相互轉換、生產流程的線性化處理、設備實際運行期間的抗干擾性能等方面。同時，在自動化儀表加入了電腦軟件及芯片處理裝置后，其儀表中所存儲數據也可通過計算機處理系統進行處理，減輕了自動化儀表的工作負擔。

總結：總而言之，隨著科技技術的不斷發展，以及“中國制造2025”以及“工業化4.0”概念的普及，自動化生產越來越智能，越來越普及，各地都在建設信息化智能化工廠， 新一代信息技術產業的發展，大大加快了化工自動化工廠的發展，工業自動化也迎來突飛猛進的發展 ，其中自動化儀表實際運行質量及運行效率對于化工生產設備具有直接的影響，因此這就需要相關工作人員將當前的發展重點轉向至對于自動化儀表的深入研究上，明確自動化儀表的種類以及不同種類各自的功能，并以此促進化工企業穩定可靠的生產。

參考文獻

[1]任金文.現代化工儀表及化工自動化過程控制探討[J].石化技術，2017，（10）：（10）：173.

[2]張國力，李福.解讀現代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].化工管理，2017，27）：239.

[3]張裕振.煤化工行業中自動化儀表實踐技術探析[J].山東工業技術，2017（10）：83.