化工自動化儀表及控制系統智能化研究

程書華

[摘 ? ?要 ]化工儀表在化學生產中起著非常重要的作用，并且化工儀表的使用直接影響化學生產的質量。為了提高化學生產的精度，并加強對化學生產的自動化控制，自動化工具主要用于現代化學生產，而智能控制則用于優化化學生產。基于此，文章探討了自動化技術在現代工業中的應用。

[關鍵詞]化工;自動化儀表;控制系統;智能化;研究

[中圖分類號]TQ056 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]Chemical instruments play a very important role in chemical production， and the use of chemical instruments directly affects the quality of chemical production. In order to improve the accuracy of chemical production and strengthen the automatic control of chemical production， automation tools are mainly used in modern chemical production， while intelligent control is used to optimize chemical production. Based on this， this article discusses the application of automation technology in modern industry.

[Keywords]chemical industry; automatic instrumentation; control system; intelligence; research

化工儀表是一種用于檢測化學產品和生產設備信息，并顯示其運行狀態的設備。在化學生產自動化系統中收集信息的儀器程序，可以為自動化控制單元提供完整的信息，并反饋給相關生產管理人員，可以有效提高化工生產的科學性。未來，自動化儀器儀表將整合現有的人工智能技術，以提高儀器儀表的智能水平，為化工企業向智能控制的發展提供基礎條件。

1 現代化工儀表類型

1.1 溫度儀表

在化工企業的生產中，對溫度有很高的要求，許多化工產品需要嚴格控制溫度范圍，而溫度表是控制工作中所必需的。通過接收熱源，溫度計可以反饋實際的溫度，以便控制生產中的環境溫度。溫度計還可以將相關收集溫度記錄在系統中，以便相關使用的人們可以了解化學生產中的溫度變化，幫助制定后續的溫度控制措施。

1.2 壓力表

在化工企業的生產中，壓力表主要用于監視生產中的壓力和狀態變化，因為生產設備會由于多種因素導致內部壓力發生變化，影響生產效率和相關的產品質量。在實際的化學生產中，將使用專業化特殊的壓力表來檢測化學生產過程中的壓力狀況，根據反饋壓力值進行相應調整。

1.3 物位測量儀表

物位測量儀器主要用于化學生產過程中，以監控相關原材料的輸入情況，可以分為回聲反射設備、導波雷達設備和其他類型。相關的制造單位可以根據化工廠實際精度要求進行選擇和配置。在化學生產中，原材料的投入對生產產品的質量有直接影響。因此，要通過物位測量裝置評估投入原材料量，從而提高相關的質量。可以保證化學產品的安全性，也可以提高生產安全性。

1.4 流量儀表

流量儀表主要檢測液體的流量，然后根據檢測數據判斷液體的輸入量和其他相關的參數，最常見的是超聲波流量計和電磁流量計。

2 現代化工儀表的自動化功能

2.1 編程功能

編程功能是現代儀表的基本功能。通過編程可以完成相關的邏輯系統的設計，并可以實現對儀器的自動控制。這樣可以簡化化學生產控制系統，提高化工儀表的智能性。

2.2 計算功能

為了提高現代化學儀表自動化程度，還添加了相應的計算功能，可以分析和收集的數據，從而有助于一些數據的簡化處理。計算功能是在化學設備上增加一臺微機，根據需要直接反饋相關信息和參數，這樣可以簡化生產，并且提高了設備控制的精度。

2.3 記憶功能

在化學生產中，各種參數經常在不斷變化，難以根據交錯值判斷實際生產產品的情況。因此，儀表必須具有相關的分析和存儲功能，以完整記錄整個生產中的參數變化，詳細地記錄相關數據，可以為進一步優化生產數據奠定基礎。

2.4 故障控制功能

在傳統的化學生產環節中，通常基于化學儀器的數值來確定是否發生生產錯誤，然后采取適當的控制措施。此過程方法不僅增加了故障排除的相關時間，而且還具有潛在的安全隱患。因此，故障監控功能被運用到現代化學工業設備中，可以根據預輸入相關邏輯系統來確定相關數值是否在允許范圍內，如果該值與系統預設值有較大偏差，則設備將直接發出警報信號，可以優化和提高化學生產的安全性。

3 自動化技術在現代工業設備中智能化的應用

3.1 可編程功能的應用

在化工自動化儀表及控制系統中，增加可編程的智能化功能，有效地提高了現代化學儀器的智能性，使自動控制和相關的化學裝置可以有效地結合在一起，并使用計算機進行智能化控制，實現了化工生產控制的優化，特別是對于復雜的化學儀器，添加可編程功能可以有效地提高其智能化應用性能。同時，大大提高了化學儀器的精度。并且可以接收各種數據的，直接通過計算機，這不僅提高了化學生產的安全性，而且還確保了設備監控的準確性。在現代工業中增加可編程功能也可以提高生產效率。可以根據實際生產需要，預先將相應的特定的邏輯系統輸入到化學工具中，以便在各種情況變化時，智能化的工具可以直接自主判斷，然后輸出控制信號。由于采取了智能化的相關措施，減少了化工生產中的勞動力，不僅可以減少人為因素對生產的影響，而且可以優化生產控制流程，提高公司的經濟效益。

3.2 計算功能的實現

計算功能是將化工自動化儀表與計算機技術緊密結合，并通過計算機的智能化能力提高化學儀器數據的準確性和速度。常規化學儀器上的數值通常相對簡單。在許多情況下，相關的工作還需要計算和判斷相關的數值。這不僅延長時間并導致生產效率低下，而且有一定的安全隱患。將計算功能集成到化工自動化儀表后，可以進行實時值反饋，還可以直接反饋生產中所需要的數量。此外，在現代儀器中增加計算功能還可以提高跟蹤精度，對于生產控制也具有積極意義。

3.3 檢查記憶功能

存儲功能是為了增強化工自動化儀表的功能，并在收集相關的生產數據時保存數據，以便可以記錄關鍵數據，并為以后的決策提供參考。現有化學儀器的存儲功能中增加了大容量計算機，該計算機可以收集大量數據，從而使相關的工作人員可以了解整個生產過程。化工自動化儀表的功能逐漸變化，可以滿足生產的個性化需求，特別是化學儀器與計算機的結合，有效地開發了化學儀器的智能化功能，對提高化學的生產效率具有積極的影響。因此，在后續發展中，通過將現代化智能技術與化學儀器有效結合，有助于化學生產技術水平的優化，進一步優化化學儀器的功能。

3.4 保障儀表足夠精準

當前，在化工行業中使用儀表控制系統的是總線控制系統，可以在生產中發揮直接作用。主要特點是內容簡潔、易于處理相關數據且相關性強。其應用在化學工業中很普遍，由于石化工業中生產的規模較大，因此許多產品必須非常精確地使用。測量的準確性至關重要，會直接影響公司的成本。提高設備的精度可以確保其管理控制水平的提高，并且可以將錯誤降到最低，從而保留了財務利益。與傳統的工具相比，使用化工自動化儀表可以有效地提高精度。在監控整個生產過程的同時，使用計算機技術執行相關必要參數的控制。

3.5 提高智能化和信息化水平

在現代化工企業的發展中，自動化水平和智能化技術是當今行業的未來發展趨勢，也是可持續發展的基本要求。在產品生產過程中，使用特定的設備來幫助高效生產效益，可以將行業的穩定性與更智能系統集成在一起。另外，在應用控制系統時，要確保信息管理的集成化，并確保信息源的準確性。利用現代化智能系統的發展趨勢進行具體的預測分析，幫助公司做出更加科學合理的決策，可以使化學生產控制系統的應用功能更加全面，促進化工企業的可持續發展。

3.6 建立安全保障體系，提高人員素質

在化工企業建立安全保護系統時，在相關人員操作儀器控制系統時，應將安全保護系統設置為實際操作的基礎。如果設備出現故障或參數不正確，則會發生安全事故。因此，需要制定相關的保護機制，以確保絕對的系統安全，并防止設備故障引起的生產安全事故，檢測可能發生的故障可以科學合理地使用化工自動化儀表。此外，公司必須提高員工的整體素質和專業技術水平，并儲備能夠熟練使用化工自動化儀表的人才。只有這樣，才能更加合理地控制和操作化工自動化儀表，并確保化工業務的可持續發展。

4 化工自動化控制技術向智能化發展的趨勢

4.1 化工自動化測控裝置的未來發展

智能數字測量和數據分析以及對化工自動化儀表控制功能的可靠性發展，構成了精確自動控制和測量的基礎，科學傳感器是測量的前提。因此，數字傳感器是業界關注的問題。DSP數字處理和信息微處理器技術不斷發展，為化學傳感設備的傳感器和智能傳感器的研發提供幫助。智能傳感器可以實現準確地測量，并且具有穩定的測量效果，并配備了高性能的微控制器技術。利用數字技術將傳統傳感器轉變為具有抗干擾能力和響應時間短的智能傳感器，并且可以執行數據分析功能，因此不能該傳感器的操作運用具有一定的科學優勢。智能傳感器在化學生產中的優勢也非常明顯，因為常規傳感器無法快速測量特定化學品的質量，但是配備了信息技術集成的智能診斷程序和相關的功能模塊。該傳感器可以快速地直接測量化學品的質量參數，并全面分析具有聯系的某些數據，然后結合其自身的網絡技術，來創建數學分析模型，以確定化學品的質量。如今，自動化技術已與智能技術相結合，智能傳感器還集成了數字和智能等高科技模塊，傳感器功能非常強大。自動化控制系統中的執行器根據邏輯控制接收到的控制命令，來響應受控對象，調整受控環境的流量，然后將變量調整到滿足化學生產需求的范圍。執行器在自動化儀表中是非常重要的結構。采用單獨的微處理器控制，可以共享DCS所需的控制操作，并且可以與DCS共享數據，具有更大的靈活性和可靠性。智能計量與控制設備具有模擬2種輸出網絡模式，預警和智能維護功能節省了運營成本，減少了維護時間，并確保了生產效率。

4.2 自動化控制系統的智能化發展趨勢

智能數據分析是整個化工廠的核心，通過主動的維護相關化工自動化儀表系統，現場檢測數據的收集和計算，進行單元的調整和控制。隨著現代通信技術，計算機技術和現場總線控制技術的飛速發展，帶有微處理器的智能傳感器和智能執行器的應用已經分擔了計算機常規控制所需要的計算任務。現場測量和控制儀器，與現場測量處理器的數據交換，操作數據信息，使相關的過程計劃的優化，對于故障預警和維護保養等，形成以智能控制系統為處理核心，并且可以在測控功能下的分工協作網絡模式。

5 結束語

綜上所述，隨著我國化工企業的飛速發展，越來越多的儀表控制系統在我國化工企業中得到了廣泛地應用，促進了自動化儀表控制系統的可持續發展。化工自動化儀表系統在化工行業的生產和總體發展中起著重要的作用。可以有效地提高化工企業的生產效率，確保了企業業務的穩定性，并為企業提供一定的經濟效益。作為一項非常復雜的技術，在設置特定的系統時，要求化工企業的員工對操作技術更加熟悉，以便化工自動化儀表設備控制系統可以更廣泛地使用。

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