現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制

劉凱

摘 要：化工儀表是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，其使用性能關(guān)系化工生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，加快引入自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，提升化工儀表的使用性能顯得尤為重要。本文以現(xiàn)代化工儀表為例，對(duì)其常見(jiàn)的類型以及化工自動(dòng)化的主要過(guò)程控制功能進(jìn)行了闡述，最后對(duì)其發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：化工儀表;化工自動(dòng)化;過(guò)程控制

化工產(chǎn)業(yè)是我國(guó)一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)，是拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面具有突出作用。其中化工儀表是化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備，其使用性能與功能的發(fā)揮會(huì)對(duì)化工生產(chǎn)效率產(chǎn)生極大影響。但是在現(xiàn)階段化工自動(dòng)化過(guò)程控制實(shí)踐中還存在一些有待改進(jìn)之處，為了更好地提升化工自動(dòng)化過(guò)程控制質(zhì)量，有效助力化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，必須要對(duì)現(xiàn)代化工儀表以及化工自動(dòng)化過(guò)程控制形成深刻認(rèn)知。

1 現(xiàn)代化工儀表的類型

化工儀表實(shí)際上就是為了滿足化工生產(chǎn)活動(dòng)有序開(kāi)展所涉及到的眾多類型的儀表，不同種類的化工儀表之間相互配合來(lái)共同保障化工生產(chǎn)活動(dòng)有序開(kāi)展，如可以用于化工生產(chǎn)過(guò)程控制，檢測(cè)產(chǎn)品質(zhì)量與使用性能等等。而在當(dāng)前的化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，現(xiàn)代化工儀表可以測(cè)量流量、溫度、物位、壓力等眾多參數(shù)。根據(jù)使用性能與功能的不同，當(dāng)前化工產(chǎn)業(yè)中所用的現(xiàn)代化工儀表主要包括如下幾類：其一，根據(jù)儀表功能的不同，可以將工業(yè)儀表劃分為在線分析儀表、檢測(cè)儀表與控制儀表三種類型;根據(jù)檢測(cè)參數(shù)的不同，可以將現(xiàn)代化工儀表分成測(cè)量溫度、壓力、流量、物位等不同參數(shù)的儀表。但是在使用化工儀表期間，針對(duì)那些不適合工作人員直接進(jìn)行操作的危險(xiǎn)化工生產(chǎn)作業(yè)，需要借助自動(dòng)化技術(shù)來(lái)對(duì)整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行過(guò)程控制，力求更好保障各項(xiàng)化工生產(chǎn)工作有序開(kāi)展。

2 化工自動(dòng)化的主要過(guò)程控制功能

2.1 編程控制功能

隨著化工自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，其不僅給化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了極大影響，同樣有效地促進(jìn)了現(xiàn)代化工儀表發(fā)展。其中對(duì)化工儀表最大的一個(gè)影響就是編程控制功能，即在生產(chǎn)現(xiàn)代化工儀表期間可以基于先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)來(lái)對(duì)儀表的使用性能進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，如可以通過(guò)編程控制功能的發(fā)揮來(lái)顯著提升儀表的自動(dòng)化控制能力或電路分析能力。或者可以基于自動(dòng)化技術(shù)的有效運(yùn)用來(lái)改進(jìn)與優(yōu)化化工儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)，這樣可以提升相應(yīng)儀表的運(yùn)行性能與效率，有效彌補(bǔ)以往化工儀表的功能缺點(diǎn)，提升其運(yùn)行的穩(wěn)固性，尤其是可以充分發(fā)揮其在提升化工生產(chǎn)效率方面的積極作用。

2.2 計(jì)算控制功能

基于計(jì)算機(jī)技術(shù)與以往化工儀表之間的有效結(jié)合，可以有效增強(qiáng)所生產(chǎn)化工儀表運(yùn)行的精確性與穩(wěn)定性。而通過(guò)將自動(dòng)化技術(shù)有效地應(yīng)用于化工儀表，那么也可以顯著的提升現(xiàn)代化工儀表本身的計(jì)算性能，保證化工儀表計(jì)算結(jié)果的精確性與效率，尤其是可以提升其計(jì)算數(shù)值的精確度。而在實(shí)際的現(xiàn)代化工儀表應(yīng)用實(shí)踐中，可以通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的靈活運(yùn)用，本著因地制宜的原則來(lái)更加便捷、高效地實(shí)現(xiàn)儀表的計(jì)算功能，這也是自動(dòng)化技術(shù)在化工儀表中應(yīng)用的一大優(yōu)勢(shì)，并且會(huì)使相應(yīng)的化工生產(chǎn)成本大大降低，增加了化工生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。此外，基于化工自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，在提升化工儀表計(jì)算能力的基礎(chǔ)上，可以使整個(gè)機(jī)械運(yùn)行時(shí)間大大縮短，這樣可以減少不必要的工作量。

2.3 記憶控制功能

一般硬件設(shè)施常常只能夠短暫地記憶某些數(shù)據(jù)信息，或者只能夠?qū)δ抄h(huán)節(jié)、某階段的狀態(tài)進(jìn)行記錄，卻無(wú)法準(zhǔn)確、全面地保存和分析龐大的數(shù)據(jù)信息。在實(shí)際的化工生產(chǎn)實(shí)踐中一旦出現(xiàn)新情況或新?tīng)顟B(tài)，那么化工儀表保存數(shù)據(jù)的功能就會(huì)使新?tīng)顟B(tài)下的數(shù)據(jù)信息對(duì)舊狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行覆蓋，這樣會(huì)使得化工儀表很難順利地分析相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。但是，如果可以將自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有效地引入到化工儀表當(dāng)中，那么可以極大地提升其分析與計(jì)算數(shù)據(jù)信息的能力，同時(shí)也可以深入挖掘化工儀表當(dāng)中潛在的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)功能和記憶功能，最終可以有效地發(fā)揮化工儀表當(dāng)中的這些功能。基于自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，化工儀表可以及時(shí)、有效地記錄某一環(huán)節(jié)、某一階段的自身實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，這樣可以為后續(xù)查閱或分析相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)信息提供了必要的參考依據(jù)，同時(shí)也縮短了這些數(shù)據(jù)信息獲取與整理所耗費(fèi)的時(shí)間，降低了人為因素造成的工作失誤問(wèn)題發(fā)生概率。

2.4 故障監(jiān)督控制功能

對(duì)智能化現(xiàn)代化工儀表而言，其基本功能是數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)。但是在實(shí)際的化工生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中會(huì)不可避免地生成龐大的數(shù)據(jù)量，這極大地增加了化工儀表的運(yùn)行以及日常維護(hù)管理難度。特別是在化工儀表運(yùn)行期間如果出現(xiàn)故障問(wèn)題，那么僅憑人的肉眼是無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決的，并且按照以往的人工檢修方式是極為困難的。但是如果可以將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于化工儀表的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，那么可以賦予化工儀表監(jiān)督故障這一控制功能，一旦化工生產(chǎn)中出現(xiàn)了故障問(wèn)題，那么相應(yīng)的化工儀表就可以將故障問(wèn)題的出現(xiàn)位置及時(shí)反饋給監(jiān)管人員，這樣可以使故障排查人員快速確定化工生產(chǎn)故障所在位置，縮短了故障排查所耗費(fèi)的時(shí)間和故障修理時(shí)間，從而顯著地提升了化工生產(chǎn)的整體效率。

2.5 復(fù)雜控制功能

除了上述化工自動(dòng)化技術(shù)在化工儀表中應(yīng)用的控制功能之外，自動(dòng)化技術(shù)在化工儀表中的實(shí)際應(yīng)用也同樣有利于化工儀表開(kāi)展更為復(fù)雜的一些控制功能。或者說(shuō)，在化工儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)之后，就可以實(shí)現(xiàn)某些常規(guī)或普通化工儀表所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的預(yù)定目標(biāo)與功能。比如，在液相或氣相的色譜儀器當(dāng)中，可以靈活地運(yùn)用色層分析法來(lái)高效地分離那些比較復(fù)雜的化學(xué)混合物，這樣可以更好地確定其中的化學(xué)成分的實(shí)際含量值。通過(guò)有效地發(fā)揮和利用現(xiàn)代化工儀表的這些更為復(fù)雜的功能與作用，可以極大地節(jié)省化工生產(chǎn)過(guò)程中所涉及到的人力與物力，這樣可以極大地提升化工生產(chǎn)效率，增加整體化工生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效益。

3 化工自動(dòng)化的過(guò)程控制發(fā)展展望

化工儀表引進(jìn)與應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以從整體上改進(jìn)與優(yōu)化化工儀表，提升其使用性能，進(jìn)而會(huì)顯著提高化工生產(chǎn)的整體效率。因此，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，必須要注意有效地記錄、整理與調(diào)控化工生產(chǎn)的相關(guān)信息，并要在化工自動(dòng)化操作上有效地應(yīng)用相關(guān)自動(dòng)化方面的功能。伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來(lái)相關(guān)技術(shù)人員也要注意有計(jì)劃地干預(yù)與管理化工儀表，如要在研發(fā)和生產(chǎn)以自動(dòng)化技術(shù)為核心的化工儀表期間投入更多的人力與物資，并對(duì)現(xiàn)代化工儀表的操作運(yùn)行理念與手段進(jìn)行科學(xué)改進(jìn)。通過(guò)將自動(dòng)化儀表設(shè)計(jì)理念融入化工生產(chǎn)實(shí)踐，可以進(jìn)一步提升化工儀表的使用性能，進(jìn)而可以有效助力化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。此外，伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來(lái)可以將電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)同化工儀表進(jìn)行有效結(jié)合，保證可以最大程度豐富現(xiàn)代化工儀表的使用功能，改善其使用性能，力求最大程度提升化工儀表的使用效果。但是無(wú)論化工儀表發(fā)展到何種地步，都要注意結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)踐的實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)類型的化工儀表，并科學(xué)制定化工儀表使用方案，從而充分發(fā)揮先進(jìn)化工儀表在促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展方面的積極作用。

綜上所述，現(xiàn)代化工儀表是保證化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展中不可或缺的一個(gè)生產(chǎn)設(shè)備，加強(qiáng)化工儀表和自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，豐富化工儀表的過(guò)程控制功能，這樣可以顯著提升現(xiàn)代化工儀表的使用效果。在未來(lái)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)代化工儀表期間，要注意大膽地創(chuàng)新融入自動(dòng)化技術(shù)等科學(xué)技術(shù)，保證可以持續(xù)優(yōu)化化工儀表性能，不斷提升化工生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹平，王文軍.現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制初探[J].科技風(fēng)，2019（6）：112-113.

[2]劉軍.現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制研究[J].商品與質(zhì)量，2019（6）：363-364.

[3]高小利，姚龍.現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2019（25）：151-152.

[4]左文帥.現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過(guò)程控制研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（2）：139-140.