智能自動化儀表在煤化工行業的應用

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1 智能儀表的特征和功能

1.1 特征

隨著科技和信息化技術的發展，越來越多的新技術被應用在工業之中，智能儀表是新技術應用比較多的一種。但并不是所有高精尖的新技術都適合應用在智能儀表中，因為越高精尖的技術代表著價格越貴，因此智能儀表的選擇需要綜合考慮經濟性和適用性。現階段，智能儀表主要依據市場的需求進行制造生產，以保證滿足市場需求的性能和功能。目前，大規模應用的智能儀表為了實現在惡劣環境中的應用，在設計中主要采取軟硬件的抗干擾措施和故障自動檢測功能相互配合的思路，以保證智能儀表的長時間穩定運行[1]。

1.2 功能

主要有數據處理、可編程、記憶以及計算4 種功能。數據處理指的是在儀表測量裝置下實現自動處理問題以及自檢自校的功能；可編程指的是通過控制技術在計算機系統中控制軟件編程取代智能儀表的硬件邏輯功能；記憶指的是通過芯片實現存儲信息以及處理信息的功能；計算指的是利用智能儀表中融入的微型計算機提高計算精度和計算效率的功能。

2 化工生產常見儀表的主要類型

2.1 溫度儀表

結合工程原理的差異，溫度儀表可分為壓力式溫度計、膨脹式溫度計、熱電偶和輻射高溫計等。常見膨脹式溫度計較多，如雙金屬溫度計。熱電阻、熱電偶、一體化溫度變送器等則需要經過信號電纜等完成遠傳控制和處理。熱電阻處理中，以便采用Cu、Pt 等半導體進行制造，其工作原理主要是：金屬結合溫度變化而發生的改變。熱電阻則大部分借助鉑熱電阻進行運作。熱電偶包括冷熱兩端，經由不同金屬的焊接，形成電勢差，包括金屬組分較多，如K、B、R、E 等，不同組分對應不同的分度號。一體化變送器則是將熱電阻、熱電偶信號進行轉化，最終形成4-20mA 的信號，從而實現氣體溫度的測量。

2.2 壓力儀表

壓力儀表一般包括就地壓力表、遠傳壓力變送器兩種。上述兩種形式的壓力儀表都具有防震性能。從轉換原理出發，壓力儀表還可分為液柱式、電氣式、活塞式、彈性式，在進行壓力儀表的選擇中，首先，要充分考慮工藝環節對壓力檢測的要求、檢測物質物性特點。在結合當地環境條件等進行儀表種類的分析，保證儀表選擇中充分考慮量程、型號、精度等要素。一般而言，普通環境下可采用壓力表范圍較大。氯硅烷介質條件下，必須選擇隔膜壓力表，盡量借助遠傳處理控制[2]。

2.3 液位計

液位檢測儀表包括：壓差液位計、雷達液位計、射頻導納物位計等。在氯硅烷等腐蝕性介質的液位測量中，需采用磁致伸縮液位計。雷達液位計主要應用在固體、固液混合物中，如硅粉儲罐的物位測量處理。在進行非腐蝕物質的測量中，多采用壓差式變送器。物位測量儀表從工作原理角度出發，可分為下述幾類：直讀式、電磁式、浮力式等、光學式等。在進行非接觸液體的測量中，一般不建議采用磁致伸縮液位計，原因在于該液位計屬于浮力式液位計。

3 智能自動化儀表在煤化工行業中的應用

3.1 對數據進行自主記憶和儲存

傳統的化工儀表在進行數據記憶時會存在許多欠缺之處，記憶區間比較有限，同時不能對更加復雜的信息進行存儲。采用智能自動化儀表可以解決上述問題。在儀表中有先進的計算機技術和計算機儲存芯片，可以對復雜的數據進行記憶和存儲。

3.2 利用網絡開展多元化控制

智能自動化儀表在網絡環境下可以實現多元化控制，使數據能夠得到高效采集，對各種數據進行精確的測量和檢驗，實現自動化轉換。智能自動化儀表可以實現動態控制，及時將采集的數據進行高效傳輸，為工作人員提供有效的參考依據，保證煤化工生產順利進行。

3.3 進行全面自動化監控

智能自動化儀表在煤化工生產中可以實現全面的自動化監控。由于煤化工控制工作比較復雜，因此，在各個控制系統開展工作的過程中，需要實現數據的實時監測與傳輸，保證數據庫的數據及時得到更新。由于控制系統和數據庫的工作各自獨立，為實現更好的隔離，一般是采用符合電力系統二次防護要求的網絡安全物理隔離措施，這樣就可以保證傳達到系統上的數據能夠實現實時、單向傳輸[3]。

4 智能儀器儀表的發展趨勢

4.1 儀器儀表將會更進一步的智能化

隨著科學技術的日新月異，智能儀器儀表中的軟件技術逐漸地優化了傳統儀器儀表的性能與結構。智能儀器儀表的產生實現了代碼的自動生成，節省了更多的人力、財力及物力的使用，大大的減輕了工作人員繁重的工作任務。儀器儀表更進一步的智能化還會使程序及應用的維護更加的方便。

4.2 實現更快、更強、更節能的目標

與傳統的儀器儀表相比，智能儀器儀表將會在未來時期內資源需求大、物理成本消耗高等的問題上進行不斷地改進與優化。在對促進環境保護的前提下，提高檢測的效率；在智能化的技術上，突破對目標數據測控量的控制，通過自動化檢測形成高效與科學的測控系統，消除由于人為原因帶來的誤差，使智能儀器儀表可以實現更快、更強、更節能的目標。

5 結語

綜上所述，近年來，工業現代化步伐加快，各個工業企業逐步改變了傳統的工業生產與運營模式，儀表自動化技術得到了廣泛的應用，能夠在生產中充分發揮其技術優勢。但是，隨著自動化、智能化技術等的快速發展，儀表自動化技術還有著一定的技術發展空間，在未來需加強技術創新與引進。