淺析化工儀表及化工自動化的過程控制

程林

【摘 ?要】邁入到新的發展時期，各個行業都在迅猛前行，其中作為基礎領域的化工行業越來越受到重點關注，其不單單可以看作是工業領域的核心所在，也在整體經濟組成中占據越來越多的份額。由此可見，化工領域的發展同社會經濟有著密切聯系。從本質來看，化工領域無法避免危險的問題，同時當前的發展中，化工技術正朝著自動化的方向發展，覆蓋范圍越來越廣泛，自然而然的需要更為先進的化工設備為技術提供保障。本文就基于這樣的背景，簡要論述化工領域在自動化發展道路上所面臨的問題，期望化工領域能夠邁入到更高的發展階段。

【關鍵詞】化工儀表;化工自動化;發展

化工領域的自動化發展主要是通過在原有的化工設備上增添先進的自動化裝置，從而有效替換原本的人工操作，整個過程也被稱為化工自動化。縱觀我國整體經濟的發展趨勢來說，化工領域一直以來都占據著重要地位，通常情況中，化工領域的生產都需要應用到密閉性良好的設備，因此人工控制較為困難，同時也不可避免的會遇到某些風險。基于這樣的情況，發展化工自動化能夠保證生產效率，并且有效規避人工操作所帶來的危險，更好的滿足化工技術的精度要求。

1當前運用化工儀表的主要類型

從化工領域的實際生產來說，必然需要一些化工儀器設備，在自動化的發展方向中可以按照差異化的特性將其分類：

1.1化工溫度儀表

在化工生產流程中，由于基本原料以及最終成品存在特殊性質，所以會對外界溫度等指標提出更高的要求。通常來說，生產周期需要將溫度維持在零下200℃以上，同時不能超過1800℃。分析總體化工生產流程來說，涉及到溫度儀器的使用時，其中最為核心的便是熱電偶和熱電阻。按照相關理論，依靠總線技術，把有關的參數資料輸送到采集設備之中，從而準確的完成溫度控制。

1.2化工壓力儀表

除去溫度這一參數，壓力也是化工生產流程中較為重要的指標，一旦生產流程中無法有效的把控壓力指標，就可能會造成最終結果出現問題。此外，化工生產所運用的基礎裝置也同壓力指標有密切聯系。所以，壓力測定的裝置也是化工生產中無法忽略的一環。從壓力檢測裝置的分類來說，較為常用的有特種壓力計以及壓力傳感設備等。

1.3化工物位儀表

物位儀表也在化工生產之中占有重要地位，能夠有效的把控生產流程中使用的原料數量，其作用不言而喻。縱觀總體生產流程來說，物位儀表的原理較為多樣，其中常用的有回波反射、浮力、阻旋、音叉以及壓差等等。

1.4化工流量儀表

化工流量儀表是通過檢測設備容積以及速度兩種方式，準確測定化工生產中涉及到的體積流量，也是化工生產中不可忽視的一部分。對于質量流量的檢測來說，主要使用的是推導的方式來完成。從該儀表的名稱來說，包含有流量一詞，但是其與傳統的流速有著顯著區別。流量主要是指在有效的橫截面當中選取單位面積后實際通過的流體指標，在一些特殊周期中還會運用積算儀進行輔助測定。同時在檢測流量指標時還要同生產實際相聯系，因為口徑的差別會影響到流量的檢測。除此之外，不同的介質也會反應出不同的性能指標。

除去上文論述到的四種儀表外，化工生產之中還存在著在線過程分析儀表，該儀表大多適用在一些高端精準的測定之中。

2當前化工儀表的主要應用情況

隨著科技前行腳步的不斷加快，化工儀表也迎來了發展的黃金時期，各項儀表都不單單局限于原有的功能操作，越來越多的功能被開發出來：

2.1記憶功能

分析原有的化工儀表來看，不難發現這些儀表的記憶功能都較為簡易，僅可以對特定時間節點進行記憶，并且這部分記憶的內容還無法有效儲存，不足之處較為明顯。隨著自動化裝置的加入，其可以充當計算設備的存儲模塊，有效記錄儀表輸出的參數指標，并傳入到存儲空間內部，便于以后的查詢。比如說，在傳統的儀表中增設微型計算機，含有的存儲模塊就能夠有效記錄前一周期的工作狀態，并在需要的時候將其重新展示出來。

2.2可編程功能

通過將先進的軟件增添到傳統的儀表之中，可以有效節省設備占據的空間，同時完成控制操作時，只需要調節主控芯片即可，利用簡潔的程序來完成復雜的操作功能。

2.3數據處理功能

從化工生產的具體流程來說，化學儀表在使用時必然會面臨自動測定和校對的問題，同時要將部分參數進行數學處理或者參數轉化等，在這個過程中外部環境也會對其產生影響。但是在原有的儀表中加入先進的計算機后，就能通過軟件來巧妙解決這部分困難，也會在一定程度上分擔硬件系統的工作，確保最終的數值更加精準。

2.4計算功能

計算機的增設也就代表著計算能力的提升，在傳統化學儀表中加入微控制器，能夠更加準確的處理繁雜的數據，也能夠有效提升儀表的效率，與此同時，計算能力的加入也可以確保化學儀表處理好龐大的計算過程，從而測定出化工生產中參數的極值。

2.5復雜控制功能

相較于傳統的化學儀表來說，當化學儀表自動化真正完成后，便可以達成之前難以完成的操作。比如說，對于化工色譜的分析儀表，通過自動化的操作就能夠借助色層分離的原理處理原本較為困難的復雜物質的分析操作，從而具體測定出這部分物質中具有的化學組成。

2.6測量精確度更高

化學儀表的自動化發展也表明了計算機裝置實際投入到化學領域當中，計算機設備可以在較短的時間周期中完成龐大的數據處理，并且測定出期望的平均數值和極值等，而這樣的操作也能夠有效提升參數指標的精準度，將誤差控制在合理范圍內。

3過程控制發展方向

從過程控制的角度出發，達成智能化的操控是目前發展的主要方向。

3.1對智能控制的理解

智能控制作為當前技術領域中較為先進的部分，能夠廣泛滲透到其他領域之中，確保過程控制能夠達到預期目標。智能控制就像是人類腦部活動，從原理來說就是仿照人類行為發生時腦部思維和評定的過程，從而達成無人化的控制工作，合理把控成本消耗，最大化的提高收益。智能控制是將科學技術以及實際控制行為深入分析后，劃分為不同的模塊進行處理，運用微型控制器進行實際操控，將各項信息資料進行有效處理。

3.2智能控制的特點

雖然智能控制已經較多的投入在實際之中，但是這些智能控制并非真正智能。相較于這些智能控制來說，目前所研究的智能控制更為先進，所涉及的領域更加廣泛，能夠更好的在實際中使用。從發展的方向來看，主要有以下兩種，其一是合理的融合應用方式，其二是將智能控制同傳統的控制流程進行相互融合。

3.3智能控制的前景

實事求是的講，智能控制的發展歷程不是很久，但是它的顯而易見的特點，受到越來越多廠商和行業的青睞。因此它的發展前景十分良好，是實現過程控制高效化、安全化、利潤最大化的有效措施和途徑。

4結語

化學工業的自動化涉及到很多綜合性技術，在對化學儀器自動化控制的過程中，以科學的計算機技術為依托，能夠為化工生產過程提供更好服務。在未來的化工生產中，現代化工儀表需要與化工自動化形成一個系統結構，以提升化工儀表的準確性，促進化工生產的自動化進程。

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（作者單位：南京華建工業設備安裝檢測調試有限公司）