化工生產中自動化儀表與控制系統(tǒng)的現狀及發(fā)展分析

李建華 楊家鑫(佛山市三水三角洲化工有限公司，廣東 佛山 528143)

0 引言

我國進入21 世紀后，工業(yè)制造業(yè)飛速發(fā)展，直接拉動了工業(yè)生產對自動化儀表與控制系統(tǒng)的需求。我國最新的自動化儀表與控制系統(tǒng)在世界處于領先水平，而傳統(tǒng)制造業(yè)已經過了發(fā)達國家制造業(yè)的輝煌期，因此對配套的自動化儀表與控制系統(tǒng)需求增長比較緩慢。但自動化儀表與控制系統(tǒng)本身屬于工業(yè)生產裝備中的主要運行主體、安全屏障以及神經中樞，直接影響到裝備的安全、穩(wěn)定運行，直接影響到我國化工生產的效率與質量，并且影響我國化工業(yè)的發(fā)展[1]。因為有國家政府的不斷支持，現今我國應用的自動化儀表與控制系統(tǒng)具有相對完整的網絡連接，結合多項先進有效的技術手段，其智能化水平與自動化水平均有升高，可基本滿足現今化工生產的需求，因此我國自動化儀表與控制系統(tǒng)目前處于技術比較成熟、性能基本可靠的技術發(fā)展程度。

1 自動化儀表與控制系統(tǒng)的應用原理

自動化儀表與控制系統(tǒng)主要通過電與里之間平衡相關知識構成，因此自動化儀表在實際應用過程中，容易被多種干擾因素影響。譬如工業(yè)生產過程中，環(huán)境本身會應縣自動化儀表的溫度，也會影響自動化儀表的相關數據以及壓力數據顯示。自動化儀表進入工作狀態(tài)后，整個自動化儀表的電壓值、電流量均會發(fā)生變化。正常情況下，自動化儀表在運行狀態(tài)時，電壓值以及電流量均呈增大狀態(tài)，此時可通過變壓器原理，在相關原件中顯示放大值，名這樣能夠促使工業(yè)生產過程中始終維持平衡狀態(tài)，從而保證工業(yè)生產順利開展、順利完成，從而保證所生產出的產品能夠符合質量標準。因此，從自動化儀表的實際應用情況可以看出，在工業(yè)領域積極應用自動化儀表，進行自動化控制，可提高工業(yè)生產效率、質量，可縮短工業(yè)生產的速度。

2 現狀

2.1 國外發(fā)展現狀

現今，我國已經進入網絡化、數字化時代，智能化成為了當前社會發(fā)展的新趨勢，低配智能化逐漸在人們的日常生活中出現，并在一定程度上改變了人們的生活。在這一背景下，自動化儀表與控制系統(tǒng)得到了高速發(fā)展，并逐步呈現高可靠性、多功能、高適用性等特點。對現場儀表而言，隨著光纖感應器、硅傳感器等新型傳感器的研究、應用，其精度得到顯著提高，并發(fā)生了高層次改變。比如壓力變速器已經從傳統(tǒng)的0.2 級升級到0.04級。現代工業(yè)在這一背景下也進入了高速發(fā)展期，朝著大型化、高參數化以及復雜化轉變。而國外的自動化儀表與控制系統(tǒng)主要是朝著高可靠性轉變，國外專家主要通過創(chuàng)新儀表設計、儀表涉及結構，聯合成熟技術、成熟工藝，達到提高自動化儀表與控制系統(tǒng)可靠性的目的。這一發(fā)展方向導致國外現場儀表不僅具有操作簡單特點，還具有耐用、維修方便等特點。很多企業(yè)生產出的自動化儀表與控制系統(tǒng)均有長達10 年的保修期，部分生產公司甚至給出了終身保修這一承諾。為提高自動化儀表與控制系統(tǒng)的應用價值，國外還針對現場儀表，優(yōu)化了其性能，有一種現場儀表不僅能夠在應用過程中及時發(fā)現產品的故障，還能及時進行前瞻性維修。

2.2 國內發(fā)展現狀

我國自動化儀表與控制系統(tǒng)已經發(fā)展到一定程度，其生產工藝、設計工藝、生產技術比較成熟，所以我國自動化儀表與控制系統(tǒng)已經達到一定境界，已經度過了發(fā)展巔峰，并朝著新方向發(fā)展。現今我國還處于能源工業(yè)、重工業(yè)高速發(fā)展期，因此對自動化儀表與控制系統(tǒng)的需求還比較高。但相較于前十年，現在的工業(yè)需求逐漸下降，但與國外還存在一定差異。但是因為我國在設計自動化儀表與控制系統(tǒng)的過程中已經考慮到耐用性、可靠性等特點，因此在制造生產過程中雖然沒有過分重視這些特性，但也在不斷生產制造過程中，不斷優(yōu)化儀表的相關性能，所以我國生產的自動化儀表與控制系統(tǒng)整體水平、應用價值是比較高的。所以我國的自動化儀表與控制系統(tǒng)出口量不斷增長，這一現象導致我國制造工業(yè)進一步發(fā)展，再次迎來發(fā)展高峰。現今，我國出口的自動化儀表與控制系統(tǒng)總數在所有裝備制造工業(yè)產品中排在前位[2]。與此同時，我國已經掌握了簡易調節(jié)儀、測壓型儀表、顯示型儀表、測溫型儀表等常用儀表的核心技術，能夠自主研發(fā)、創(chuàng)新儀表，無需過分依賴國外進口。再者，近年來，我國自主研究發(fā)明的分散性控制系統(tǒng)與電磁流量計控制系統(tǒng)、無紙型記錄儀、智能化電動型執(zhí)行機構均能夠展現一些儀表的核心技術，與國外的部分技術水平是持平的。因此，這些儀表在市場的占有率逐年升高。單從儀表技術可以看出，我國的自動化儀表與控制系統(tǒng)已經達到先進水平。

3 發(fā)展趨勢

3.1 智能化

化工生產過程中，如何充分發(fā)揮自動化儀表與控制系統(tǒng)的應用價值非常重要。從我國化工業(yè)應用的自動化儀表與控制系統(tǒng)可以發(fā)現，化工業(yè)應用的儀表逐步呈智能化趨勢。智能化明顯的自動化儀表與控制系統(tǒng)，能夠化工生產之前，對相關信息、相關數據實施預定化處理，然后可順利完成相應操作。但想要保證智能化設備順利應用，就必須合理應用微處理器。比如在自動化儀表與控制系統(tǒng)中嵌入集成電路、軟件，這樣可保證整個化工生產過程順利開展、順利完成。為了解放更多勞動力，進一步提高化工生產效率、生產質量，我國自動化儀表會逐步轉變?yōu)槿悄芑Ｈ悄芑瘍x表的應用，可充分提高化工生產過程中員工的人身安全，可有效降低勞動強度[1]。再者，全智能化儀表還可在整個化工生產過程中實施自動化管理、自動化操作，可有效利用微處理器達到生產目的，實現化工生產要求，提高化工生產的自動化水平，保證生產出來的產品各方面性能均能滿足化工生產要求。再者，應用全智能化儀表，還可以借助網絡信息交流的能力，及時上傳儀表獲取的各項信息數據，可讓更多工作人員及時了解產品的各項信息，生產的全過程。最后，現今在化工生產中應用自動化儀表與控制系統(tǒng)均配備成熟的智能監(jiān)控功能，在化工生產過程中，可借助智能監(jiān)測及監(jiān)控功能，有效監(jiān)測化工生產前后各個環(huán)境的實際指數，可實現實時監(jiān)控目的。智能化監(jiān)控還可通過紅外線發(fā)光二極管、光敏三極管共同形成信號源收發(fā)系統(tǒng)。化工正常生產過程中，紅外線發(fā)射管會持續(xù)發(fā)射紅外光線，然后紅外接器會及時接收發(fā)射的信號，并將信號傳入單片機中。但是在警戒線被覆蓋后，紅外線發(fā)射管的紅外光線信號發(fā)射受到阻礙，紅外接器難以順利接收到相應信號，單片機無法獲取相應的傳輸信號，自動化儀表及控制系統(tǒng)便會自動發(fā)射警報信號，傳入智能監(jiān)控中，提示工作人員、

3.2 虛擬化

化工生產過程中，自動化儀表想要順利進行操作，就必須借助先進技術、計算機網絡平臺技術，才能展開相應的操作，才能有效實現各項操作虛擬化處理。在這一操作過程中，無需人力參與操作，可完全通過計算機達到操作目的。在工作過程中，往往需要根據化工生產的實際需求，結合化工生產過程的實際設計內容，安排相關人員利用計算機發(fā)出相應指令，接下來的工作自動化儀表可自己完成，無需人工干預。從自動化儀表的應用情況可以看出，自動化儀表正逐步朝著虛擬化發(fā)展。在充分實現虛擬化操作后，可有效提高化工生產的效率，可及時整理、反饋生產過程中的相關數據，保證相應工作人員能夠及時發(fā)現化工生產過程中存在的問題，可有效保證化工生產質量。再者，還需在化工生產過程中有效融合自動化儀表的數據處理能力、智能化能力，可充分促進我國自動化儀表的虛擬化。

3.3 網絡化

化工生產過程中，及時應用互聯網平臺，能夠為實際生產提供更多機會。在動畫儀表本身就是由網絡平臺、網絡技術支撐的，所以才能充分發(fā)揮儀表應有的作用。比如在需要應用現場總線技術、網絡信息技術時，自動化儀表、自動化現場設備以及通知系統(tǒng)均會顯示網絡化操作。隨著我國網絡信息技術的不斷發(fā)展，互聯網平臺能夠為化工生產提供更多幫助。比如依靠互聯網信息技術及時反饋生產過程中的各項數據信息，利用自動化儀表有效降低生產過程中的勞動強度，但卻能在原有生產效率基礎上達到進一步提高生產效率、生產質量的目的。從未來發(fā)展趨勢可以看出，未來化工生產過程中，需要使用互聯網平臺的幾率只會越來越多，而不會越來越少。所以，自動化儀表逐漸朝網絡化發(fā)展是必然的。只有自動化儀表中潛藏的網絡化技術充分發(fā)揮出來，才能進一步實現自動化儀表的各項功能，并進一步優(yōu)化相關功能。

4 結語

由上可知，從自動化儀表及控制系統(tǒng)的現今應用情況可看出，其具有顯著的應用價值，可在化工生產中發(fā)揮強大的作用，可有效節(jié)省勞動力，可提高化工生產安全性。但在二十一世紀，信息化、數字化時代，想要促進化工領域繼續(xù)發(fā)展，自動化儀表則需進一步發(fā)展創(chuàng)新，并在化工生產過程中得到有效應用，才能不斷進步，不斷提升，不斷優(yōu)化，才能不斷改善化工生產效率與生產質量，才能推動化工領域順利完成變革。