化工企業自控儀表的設計及選型探討

陳誠

摘 要 基于當前時代背景下，在進行化工生產的時候，工業儀表的應用率越來越高，不僅能夠起到記錄的效果，還能完成檢測。伴隨科技的發展，儀表的功能也越發完善，技術含量也得了提升。尤其是從20世紀80年代開始，儀表和自動化控制的結合越發緊密。為此，相關人員理應做好研究工作，盡可能將其作用全部發揮出來，以此能夠有效推動企業不斷進步。本篇文章主要描述了自動化儀表的作用，并對于自動化儀表和自動化控制技術的基本運用方面發表一些個人的觀點和看法。

關鍵詞 化工企業;自控儀表;設計選型

引言

自動化生產極大地提高了化工行業的生產效率，同時也解放了大量的勞動力。絕大多數繁重、危險的機械操作都交由自控設備完成，企業員工則轉向高技術含量、富有創造性的工作崗位。進入21世紀，人工智能技術不斷取得突破，化工生產的自動化程度還將繼續提高。未來幾十年內，我們將永久告別傳統的勞動-資本生產模式，轉向新型的自動化-創新研發生產模式[1]。

1石油化工自控儀表簡介

石油化工自控儀通常是指能精確地測量出生產過程中的各種參數，并能夠控制關鍵參數的數值以及對設備進行監控的儀表或者設備，常見的溫度傳感器、壓力傳感器，轉子流量計，數字顯示器等。自控儀表的自動控制系統一般來說由三部分組成，分別是控制單元、檢測單元、執行單元，其中檢測單元和執行單元又被稱作一次儀表，而控制單元稱為二次儀表。例如：像執行單元和測量變送單元這類在現場安裝的儀表叫一次儀表，而像調節單元、轉換單元類、顯示單元類、輔助單元、運算單元類、給定單元類這些在控制箱內安裝的儀表叫作二次儀表。一次儀表由直流24V電源供電，其傳輸信號的額定電流范圍為直流的4～20mA，二次儀表也是由直流24V電源供電，儀表間的電信號傳輸電壓范圍是直流1～5V[1]。

2自動化儀表主要類型

2.1 顯示儀表

所謂顯示儀表，主要是針對被測參數展開顯示和記錄。在實際使用的過程中，但凡有任何異常情況出現，都會發出高報或者低報，以此能夠起到提醒的效果。如果從顯示角度入手，能夠將其劃分成三類，分別是模型儀表、數據儀表以及圖形儀表。

2.2 檢測儀表

檢測儀表主要是針對變量數值展開檢測，并通過變送器，對其進行全面轉化，以此變成一種標準信號。此類信號無論是上限還是下限，均能夠達到標準化的狀態。

2.3 調節儀表

對于調節儀表來說，自身能夠起到自動控制的效果，主要依靠預先設定的程序，對被控變量展開合理控制。單從操作方面來看，基本上全部都是在封閉空間中完成。在進行劃分的時候，可以分成三類，分別是微分類、比例積分類以及比例微分類[2]。

2.4 執行儀表

對于終端控制來說，執行器可以看作是其中非常重要的基本元件。在日常生產的時候，主要能夠基于調節器本身，將信號發送出來。通過正向通路，對物料進行調整，包括給定量或者節能量。這樣一來，無論是溫度、流量、壓力還是液位，所有參數都能夠展開調節。而具體構造方面，主要分成兩個部分，分別是調節機構以及執行機構。

3自控儀表設計要點

3.1 DCS自動化控制技術

DCS自動化控制系統，可以監督石油化工生產的各個環節，從而保證石油生產的安全穩定性，為石油化工產品的批量化生產提供物質基礎，從技術特點上看，DCS自動化控制系統，大量利用了計算機等先進技術，可以實現數據的迅速處理，在操作界面上，該系統操作流程便捷，可以方便工作人員直接管控石油化工生產的各個生產環節。DCS自動化控制系統以及石油化工生產的具體特點不斷進行改造升級，提高了其運行可靠性，應對了可能存在的安全隱患。通過系統化的配置模塊，DCS自動化控制系統實現了故障的自我清理，可以一定程度上降低事故發生的可能。多層開放型數據接口在未來技術擴展上將發揮重要作用[3]。

3.2 明確各項要求，制定施工計劃

①自控儀器電控柜的安裝，必須要有足夠以及電氣間隙，才可以保證電控柜設備能夠更穩定安全地進行工作。②關于組裝板的安裝結構以及電氣元件的安裝結構，都應該盡可能的考慮從正面拆裝。③在可以的情況下，相關元件的安裝緊固件應該制作成可以在正面松托以及緊固的狀態。④金屬和緊固部件的安裝，要注意添加防護層，如果其表面有毛刺或者尖突的部分，應該打磨處理后再敷導電膏。⑤對于螺栓的緊固應選擇適當的工具，不得破壞緊固件的防護層，并注意相應的扭矩。⑥安裝完畢后，要進行檢查確認[4]。

3.3 自適應控制

隨著時間的不斷推移，在操作過程中，反應器內部環境還會出現突發改變，使得原有的算法不能正常發揮作用。因此，傳統的程序控制系統在運行過程中必須要求工作人員不斷對算法進行調節，一旦調節不及時，就會造成大量的原材料損失乃至設備損壞。自適應控制系統則可以較好地解決這一問題。自適應控制系統在傳統的程序控制系統基礎上，增加了環境評估和決策控制程序，系統通過儀表對反應器中的環境進行綜合評估，再經由決策程序產生控制決策，自動調節系統的參數算法[5]。

4結束語

隨著我國經濟社會的不斷發展，我國石油化工行業不斷進行變革，當前我國石油化工產品的缺口越來越大，但對產品質量的要求越來越高，因此石油化工企業，必須將自動化控制系統應用于日常生產過程當中，并且在實踐過程中不斷進行改革，積累經驗，提高石油化工產品的質量以及服務效率。

參考文獻

[1] 侯濤.化工企業自控儀表的設計及選型探討[J].化工管理，2019（26）：161.

[2] 王小晶，王瀟，歐陽龍.石油化工自控儀表的安裝與質量控制[J].化工設計通訊，2019，45（6）：29-30.

[3] 柳超.淺談DCS自控儀表系統的運行管理[J].中國設備工程，2018（24）：20-21.

[4] 何多文.石油化工自控儀表工程施工質量控制研究[J].化工管理，2018（23）：234-235.

[5] 張黨偉.DCS自控儀表系統的運行管理[J].化工設計通訊，2018，44（5）：132.