論現代化工儀表及化工自動化的過程控制

鄭偉

摘 要：我國經濟飛速發展，化工行業也發展日新月異，對于現代化化學工業生產進程，已經有了翻天覆地的變化，在化工行業中，化工儀表有著至關重要的作用，本文將對于現代化之下的化工儀表及化工自動化過程控制進行淺析。

關鍵詞：現代化工儀表;化工自動化;過程控制

目前我國的儀表自控智能化飛速發展，越來越多的智能化產品應用到現場實際中。智能化技術在各行各業的運用，使行業的工作效率得到大幅度提高。在化工行業中，由于涉及高溫高壓和危險化學品等風險，傳統的化工儀表工作過程需要專業的技術人員進行操控，存在對時間的把握不夠準確的風險。尤其是有一些產品要求非常精細，人工操作可能會出現一些的操作漏洞，導致生產的產品質量差強人意，甚至發生嚴重的安全、環保事故。如今在化工行業中不斷融入現代控制技術，提高生產效率，也減少了人員的勞動強度，降低了誤操作的概率，提高生產的穩定性和可靠性。

1 現代化工儀表所涉及的儀器

在工業生產中，將化工儀表應用到生產中去，不僅能夠對過程進行控制，還能對產品參數進行檢測，有效監控化工產品性能參數。化工儀表的種類繁多，主要包括：溫度、壓力、物位、流量等等。化工儀表的工作條件有著不同于其他行業的特殊性，生產過程中對于儀表性能要求都非常高。那些簡單參數檢測的傳統儀表有諸多弊端，不僅使用起來非常繁瑣，而且還會降低生產效率，增大誤操作的概率。甚至部分儀表由于涉及危險介質，操作具有危險性，給人員的操作帶來不必要的風險。如今現代化技術突飛猛進，能夠有效改善此類弊端，有效保障產品的品質，不斷提高生產過程中的操作精度，大大增強了化工行業的經濟效益。

1.1 化工溫度位

對于化學產品的生產工藝來說，生產過程對溫度控制的要求很高。一般來說，化工生產過程中需要將溫度控制在零下200-1800℃之間。整個制作過程需要用到熱電偶或者熱電阻測溫元件，依托總線技術和芯片技術，將相關信息輸入溫度采集裝置并進行PID運算，將執行結果輸出到執行元件，實現對產品的溫度智能化控制，用現代化技術實現化工生產的完整測量和控制。

1.2 化工壓力位表

化工行業涉及到高溫高壓，除了精準溫度控制要求外，壓力控制也是不可替代的控制手段。生產過程中如果對于壓力的控制不到位，對生產效果便會產生重大影響，甚至導致容器超壓爆炸。壓力儀表分為很多種類，比如說液柱式壓力測量、彈性式壓力測量、壓力傳感器等等。目前應用最多最可靠的是壓力傳感器技術，壓力傳感器技術又分為電阻應變片、電壓式、電容式、電感式、霍爾式等。壓力控制影響著化工產品生產的方方面面，穩定的壓力控制可以通過采用高精度的壓力儀表來實現，從而達到高精準的產品生產，讓產品生產變得更加高效。

1.3 化工物位儀表

在化工產品生產過程中，物位儀表也起著很重要的作用，它主要是用來控制化工生產的介質用量。物位測量在化工自動化系統中具有重要地位，是保證生產連續性和設備安全性的重要參數。化工物位儀表包括很多方式，比如超聲波、直讀、電接觸等等，其中利用率最多的物位儀表有超聲波、雷達式這兩種類型，這類儀表具有很高的精確度。

1.4 化工流量儀表

對于化工流量儀表來說，它主要是利用其測量原理中的容積和速度兩種方法，在化工生產過程中，主要測量體積流量方面，對于質量流量的結果就使用推導法或者是直接法。普通的流速和化工流量儀表是有很大的差異的，在特定情況下需要利用積算儀來對這個時期的流量進行計算統計，測量流量時一定要根據實際情況，比如說有的產品要求大口徑流量，有的產品要求微小流量。同時有些產品會出現很多不同的性質，主要體現在一些固體的流量和多相脈動流量。

2 現代化工自動化控制技術

傳統式的化工儀表有一些弊端，有可能會使最終的產品和一開始的標準具有誤差，甚至嚴重一些，可能會產生次品。檢測產品這項工作有可能無法達到精準測量，原因是有些員工技術能力受到限制，而且生產過程中有時候會受到主觀因素的影響，這些都會造成參數測量不夠準確。傳統的化工儀表控制，人工還是占據很大地位的，但是人工檢測能力是有限的，有些化學產品的生產過程中可能會有一些腐蝕性或者對人體有害的化學物質，會對員工造成危險性，而且在控制的過程中，儀表的運行速度快慢也會造成影響，如果運行速度過快就會出現沒有規律性，產品紊亂，最終導致失誤的發生。如果儀表出現了故障，工作人員排查又不及時，就會出現不合格產品通過檢測，會使經濟受到損失，產生的后果不可想象。而如今的現代化控制技術，自動化機器的投入有效改善了以上的缺點，實現了化工生產的智能化，很大一部分人工操作會被取代，降低危險性，還能替代常規的化工儀表，大大降低化工儀表受到外界環境的負面影響，使化工產品的生產和檢測有了更加高效的手段，形成完善的現代化工儀表體系。我國目前的化工生產對產品參數的追求由于自動化技術，產生了更高要求的現象，尤其是在控制過程中可以實現獨立運行，不再像以前的低效率，使化工行業的經濟效益大大提高。

2.1 化工自動化的可編程程功能

計算機技術目前被使用到企業生產的各各方面，現代化工的生產過程也不例外。計算機技術會讓儀表的運行狀態難以掌控，化工儀表的自動化技術能夠實現各種儀表類型通過設置好的程序進行控制。傳統意義上的化工儀表控制過程非常繁雜，這個過程中需要很多儀器相互配合、共同完成，故障率高且可控性差。而現代化工儀表的自動化過程如今逐漸取代了傳統意義上的化工儀表控制，充分利用可編程功能，節省工作空間，讓化工儀表的檢測運行過程變得更加準確，讓儀表的控制性能變得更加優化。

2.2 化工自動化的計算功能

工作過程中，化工儀表對于化工產品的一些參數進行檢測，利用計算機技術通過數據檢測產品是否合格。傳統生產過程中，對于人工來說，計算能力和運算速度是有限度的，尤其是有些數據的分析如果得不到明確結果，就會造成錯誤情況出現，引發生產波動。自動化技術被引入以后，化工生產過程的計算功能會以前更加完善。這樣一來計算機技術就能將大量數據導入到計算機中，然后專業的計算機軟件會對大數據進行分析整理，化工儀表的運行過程就會加大效率，能夠快速確定最大值或者最小值。化工儀表運行過程通過現代計算機計算功能快速計算目標值，這樣就有效縮短了工作時間，節省了勞動力，還有利于對于很多數據實現長期化保存，方便以后需要的時候查找出來，大大提高化工儀表的準確性，全面展示出化工自動化技術的優勢。

2.3 化工自動化的執行功能

傳統的化工儀表控制過程離不開人為性操作，但是人為性操作不僅耗時耗力，還可能會因為員工的主觀原因影響到生產過程。化學生產中有些化學藥品具有危險性，所以就需要在密閉空間進行檢測測量。如果工作人員疏忽大意，就會對相關參數的監控不到位，從而引發危險。現代化工儀表過程中，利用自動化技術可以對化工參數進行有效控制，讓執行任務的能力有所提升，也降低了員工在生產過程中遇到危險的情況出現的概率。遇到一些比較復雜的控制過程，還能夠減輕工作人員的工作壓力。對化工產品的各方面都會得到精準判斷，生產過程中的殘次品可以利用計算機技術進行及時判斷，及時停止不正常的運行指令，使產品質量檢測便會得到非常準確的結果。

3 結束語

化工自動化涉及面日益廣泛，同時化工自動化技術實現更好的控制，就要以計算機技術作為技術依托，更好的為生產服務。未來化工生產過程中，現代化工儀表和自動化相輔相成，形成系統化結構，讓化工生產的效率進一步提高，讓化工生產的安全風險進一步降低。

參考文獻：

[1]苗雨來.現代化工儀表及化工自動化的過程控制研究[J].化工管理，2017（36）：163.

[2]郭洪偉.現代化工儀表及化工自動化的過程控制[J].化工管理，2017（06）：197.

[3]劉邦波，李素明，現代化工儀表及化工自動化的過程控制分析[J].化工管理，2016（02）：148.