化工儀表自動控制系統的應用分析

李優澤 王強 楊玉輝

[摘 ? ?要]化工儀表自動控制系統在化工生產中得到了廣泛應用，極大地提高化工生產的安全性和可靠性。通過儀表自動控制系統能夠掌握化工生產的相關狀態，進而完成相關控制決策，保障化工生產的穩定運行。主要探索了儀表自動控制系統應用的相關問題，從而更好地發揮儀表自動控制系統在化工企業中的作用。

[關鍵詞]化工企業;儀表自動控制系統;應用

[中圖分類號]F426.7 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）03–0–02

[Abstract]The automatic control system of chemical instrumentation has been widely used in chemical production， which greatly improves the safety and reliability of chemical production. Through the automatic instrument control system， the relevant status of chemical production can be grasped， and then relevant control decisions can be completed to ensure the stable operation of chemical production. Mainly explore the related problems of the application of automatic instrument control system， so as to better play the role of automatic instrument control system in chemical enterprises.

[Keywords]chemical industry; instrument automatic control system; application

信息技術應用到自動化系統當中，促進了儀表自動控制系統朝著智能化和數字化的方向發展，保障了化工生產的安全性和可靠性。合理地應用自動化儀表自動化裝置不僅能夠開展實時監測任務，同時還能夠保障對于相關測試測量數據的準確性。而且隨著自動化水平不斷提高，通過儀表自動化控制系統能夠有效地降低工人的工作量，減少人在化工生產的參與度，進而提高化工生產效率和質量，提高企業的經濟效益。

1 化工自動化系統概述

一般化工自動化系統中常使用的儀表主要包括了4種，分別為溫度儀表、流量儀表、壓力儀表和液位儀表。主要是對于化工生產中的溫度、流量、壓力以及液位進行測量。這些參數的變化都能夠反映出化工生產過程中的相關狀態以及相關情況。因為化工生產過程中各種指標都在一定的范圍之內，儀表指示的數據長時間存在一個非狀態值，說明此時化工生產過程中存在著很大的問題。根據相關指示數據來分析化工生產過程存在的問題，及時進行處理，從而保障化工企業能夠正常地工作。除了相關儀器，自動化系統中還存在著很多系統，例如DCS系統、可編程系統。這些系統能夠對于儀表數據進行有效搜集、分析和計算，根據分析的相關結果進行控制，通過控制相關電磁閥來對化工生產進行有效的控制，從而保障化工生產的正常進行。

2 化工自動化系統應用過程中的安裝調試工作

2.1 儀表安裝調試前的準備工作

在正式開始安裝化工儀表之前，需要做好相應的準備以及調試工作，從而保障安裝和調試工作順利進行。一般準備工作主要分為兩個方面：需要根據化工自動化儀表的相關參數來繪制相應的安裝設計圖紙;需要在開始之前全面了解到儀表的安裝過程以及需要遵守的相關行業標準，從而能夠對于儀表安裝過程進行充分地優化，提高安裝的質量和效率。

（1）分別為PID流程圖、儀表安裝圖、設備布置圖以及電纜防線表等相關圖紙。

（2）為了保障安裝的質量和效率，需要對于相關人員進行相應的培訓工作，保障安裝工作順利開展。

2.2 化工自動儀表安裝調試技術

在具體開展安裝過程中，需要嚴格按照相關的技術手冊和操作流程來開展化工自動化儀表的安裝調試工作。①需要結合化工企業的實際生產規模和實際生產的情況來做好規劃工作，也就是需要明確指定化工儀表的放置位置，然后指派相關人員做好設備和儀器的調試工作，比如做好構件的調試工作。②對于自動化的線路進行合理的布置和調整，減少各種線路的交叉，尤其是電源線和信號線之間的耦合，防止線路在工作過程中出現電磁干擾等現象。③要做好電纜的安裝和調試工作，因為電纜在化工自動化儀表中發揮著極其重要的作用。要合理安排電纜的心路，將相關的障礙物和雜物進行清除，這樣能夠對于相關回路信號進行有效的屏蔽。

2.3 接地設備的安裝

在安裝化工自動儀表的過程當中，還需要重視對于接地設備的處理問題，在接地環節需要做好準備和安裝工作。在做準備工作過程中需要使用獨立的系統來對接地網絡進行連接，而且需要對于經過系統的電流大小進行控制，這樣能夠有效地防止電流過載的現象出現。在開展接地設備安裝過程中，需要按照相應的安裝流程以及順序來開展施工，而且要做好信號保護，防止設備受到外來設備的干擾和影響，從而確保設備在運行過程中能夠保持通信順暢，進而能夠穩定運行。另外還需要注意設備安裝過程中常見的一些問題，例如底線虛焊、安裝錯位、走線不規范等，這些問題地存在，特別容易對于接地設備造成損害。另外還需要保證接地線地穩定，減少接地故障地出現。

3 自動化控制系統的調試

3.1 調試過程注意環節

自動化儀器在安裝之后，為了保障儀表能夠正常的運轉，需要對于儀表進行相應的調試工作。在調試過程主要是通過以下幾個方面開展工作。

（1）做好校驗工作，也就是在完成系統組裝之后，對于整個系統進行調試和協調，查看系統中存在的問題?？梢詮碾娐芳墑e和系統級別來查看系統中是否存在一些明顯的問題。

（2）在儀表系統安裝完成之后，需要對于整個生產系統進行管路試壓和沖洗，判斷相關參數是否能夠達到相應的要求。同時這在個環節，還需要檢查電纜的絕緣等級和程度。

（3）在具體開展工藝試車過程中，還需要做好一系列的測試工作，也就是在測試過程填好相應的記錄，在調試過程中嚴格按照相應的要求進行聯動運行。

（4）調試過程中需要按照先局部再整體的過程，也就是首先進行單機運行，保障單機正常之后，才能夠開展聯機運行，從而確保整個系統穩定運行。

3.2 電磁流量計和氣動閥門的調試

需要做好電磁流量計和氣動閥門的調試工作。在進行電磁流量計的調試過程當中，需要做好一些的調試工作。

（1）檢查流量計系統供電是否正常，如果供電異常，則需要檢查變送器是否指示正常，如果指示正常需要使用萬用表對于電磁流量計端口進行檢測，判斷是否正常。

（2）電磁流量計安裝完成之后，如果儀表顯示數據異常，需要判斷儀表是否嚴格按照相關程序進行安裝以及線路是否和儀表匹配。在調試氣動閥門過程當中，需要注意以下的注意事項。

①使用專業的儀器對于氣源壓力進行測試，判斷壓力是否符合相應的規定。如果不符合相應的規定，需要以閥門銘牌的壓力數值作為參考標準，通過調節加壓閥門調壓氣壓大小。

②調試氣路連接情況，檢查氣路的氣密性能是否良好。

③測試電磁閥的動作情況。通過控制室發送給電磁閥強信號來控制閥門的開關動作，判斷閥門是否能夠按照控制正常地開關。

4 儀表自動化控制系統在化工生產中的應用

隨著信息技術的不斷應用和發展，目前化工行業也逐漸朝著自動化的方向發展?；ば袠I的自動化實現，主要通過利用儀器儀表以及相關控制技術對于整個化工過程進行有效地控制，從而保障化工生產能夠自動完成。尤其隨著人工智能技術、大數據技術、物聯網技術的發展，自動化系統在化工企業中發揮的作用越來越大。

4.1 DCS系統的應用

DCS控制系統是目前我國投入使用中較為先進的儀表自動化系統，該系統主要包括了控制單元層、現場儀表層等。通過DCS系統可以為化工生產提供更加準備的儀表數據，這些數據能夠更好地反映化學生產的情況，從而為各項控制任務提供數據支持。通過這個系統能夠將化工生產中的各個工序信息進行融合和傳遞，而且這套系統的精度較高，得到的數據的準確度較高，在實時性方面也具有很強的優勢。很多化工企業都引用了DCS系統，提高化工生產的自動化水平。在應用DCS系統之后，可以對于化工生產工序的關鍵環節的各種物理參數進行監控，包括了流量、物位、溫度以及壓力等參數，并且對于這些參數進行實時顯示和計算，計算相關物理量參數是否超過一定的閾值，從而及時進行報警操作。而且通過DCS系統，能夠更好地對相關參數進行控制，通過改變相關參數的數值改善生產，進而提高生產效率。同時，利用DCS系統能夠改善生產工藝，促進企業產量穩步提升，在提高產能的基礎上，提高了企業的經濟效益。

4.2 可編程系統的應用

可編程系統是實現自動控制和智能控制的關鍵組件，通過相關控制算法能夠完成對于化工生產工序的控制，從而保障化工生產的正常開展?？删幊炭刂葡到y的功能類似于微型計算機，針對不同的任務設置不同的控制程序。而且在可編程控制系統內部設置有相關的儲存器，可以將相關控制程序儲存在其中，這樣就可以針對不同任務完成不同的控制。而且可編程系統是圖像化編程界面，只需要考慮到控制的邏輯關系，不必過分專注于底層的實現和開發，這樣便于開發和管理。而且可編程系統具有編程簡單、基于實現和維護、低功耗、可靠性高等優勢?？删幊滔到y（常見的如PLC系統）已經被廣泛地應用到化工企業當中，保障了化工生產的穩定性和可靠性，而且使得化工生產智能化水平顯著提高。而且隨著可編程控制算法和控制設備的不斷發展，目前可編程系統已經將儀表控制、操作界面以及編程軟件有機結合在一起，使得操作和控制更加方便和簡潔。可編程系統可以作為自動化控制系統中的獨立系統，針對不同的工藝流程進行相應的調整，從而更好地完成對于工藝的控制和操作。在傳統的化工工藝中，在更新新的工序過程中，需要進行重新布線，這樣效率不高，而且增加改造成本，但是采用可編程控制系統，可以重新書寫系統即可，對于系統改造較小，不僅提高效率，而且減少不必要的成本支出。新時期下，化工企業要重視可編程系統的應用，對于企業可持續發展具有重要的意義。

4.3 熱電偶儀表的應用

溫度是化工生產環節當中一個最重要的物理參數。通過熱電偶儀表可以對溫度進行有效的檢測和控制，掌握溫度數值大小。熱電偶儀表主要包括熱電偶、端子機、熱電阻和熱電偶等。傳感器裝置可以將相關信號錄入到采集模板當中，進而將相關數據傳輸到采集裝置當中，然后通過采集裝置將數據錄入到計算機系統當中，從而對于溫度數值進行相關處理計算，判斷溫度數值是否在正常范圍。

4.4 電磁閥的應用

電磁閥在相關控制器的作用下，能夠對于電磁閥閥門進行關閉和開啟的控制。電磁閥是化工工藝中一個最為常用的控制設備，很多物理量的控制都是通過電磁閥完成地，例如溫度參數、流量參數，都可以利用電磁閥進行控制調節。電磁閥的內部有兩塊磁鐵和一個閥門，通過控制線圈中的通電電流，進而控制電磁閥的閥門。但是在實際的生產當中，化工環境存在著很大危險，例如毒氣、易燃、易爆氣體等，需要對于電磁閥進行相應的處理，盡可能提高其安全等級，有的甚至需要進行防爆處理，進而提高化工生產的安全性和可靠性。

5 結束語

化工儀表自動控制系統應用到化工生產當中，極大地提高化工生產的質量和效率。但是在應用過程當中還需要做好儀表自動控制系統的安裝以及調試工作，通過加強對于操作人員的培訓工作，熟悉安裝調試的具體流程，保障設備的正常運轉。

參考文獻

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