現代化工儀表及化工自動化技術的協調應用研究

曹俊平

（浙江美陽國際工程設計有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

從整體視角來看，我國部分精細化產品已經可以滿足社會市場的綜合化需求，一些產品還可以充分滿足出口市場的需求，因此強化對現代化工儀表及自動化技術的深入探究是十分必要且重要的，其可以在根本上推動我國化工產業的持續性發展。

1 化工自動化概念及意義

化工自動化主要指的是在開展化工生產機械設備上增設相應的儀表或設備，并在此前提條件下實現自動化操作，完全摒棄了傳統手動操作的弊端和不足，進一步滿足自動化生產的基本目標。現階段，隨著社會經濟的穩定發展與進步，化工行業逐漸成為維持經濟發展的關鍵產業，在社會經濟發展中占據著至關重要的地位。通常情況下，化學工業需要在指向性封閉條件下開展各項活動，其在一定程度上對人工操作造成了負面影響。除此之外，因為多樣化學藥品具有一定程度的毒性與危險性，所以會對操作人員帶來一定的危害與影響。想要在根本上減少操作人員受到的健康威脅并降低對周邊生態環境的污染，強化對化工工藝的深入分析與監督管控是十分必要的，所以加強對化工儀表自動化研究凸顯出一定的價值意義，采用現代化工儀表和化工自動化措施方法可以在根本上幫助工作人員合理控制生產工藝指標，進而提高化工生產活動的安全性、環保性及高效性。

2 現代化工儀表的功能

2.1 編程功能

從整體視角來看，傳統化工活動當中所運用的儀表通常采用硬件邏輯加以控制管理，所以最終的成果體現為運用自動化控制的各類線路過于復雜繁瑣，在實際控制工作中無法實現高效率、高質量運行。一般情況下，計算機軟件和信息技術融入儀表當中可以促使部分硬件邏輯電路被完全取代或更換，而且在控制電路中所采用的接口芯片特性可以實現功能控制。此種軟件的編程凸顯出便捷性、簡潔性基本特點，如果采用硬件加以替代后便需要一系列定時和控制電路。所以，在儀器儀表當中運用計算機軟件可以在根本上簡化原本的硬件結構，進一步滿足自動化儀表系統及硬件結構應用的基本需求標準，切實規避傳統邏輯電路使用期間的故障問題，將各類安全隱患產生概率降低至最小化，進而實現化工生產活動的安全性及穩定性[1]。

2.2 記憶功能

現如今，我國各地區在化工行業中通常采用傳統單一化儀表設備，通常需要以時序電路、邏輯電路等作為核心要素，以此來保障不同功能板塊可以全面發揮出自身的優勢價值，而且因受到各類外界因素的干擾與限制，其設置狀態的記憶通常需要結合操作區間基本特點加以調整，由于記憶狀態過于簡單化，當其超出固定操作區間范圍后，部分記憶功能便需要結合實際情況和外部環境條件展開二次設置和調整。然而儀表中的小規模計算機所攜帶的存儲器凸顯出高效率儲存及記憶能力，不僅可以將已經產生的狀態信息加以記憶，而且可以實現長期性保存記憶，還可以將不同狀態下所產生的信息展開記憶，幫助工作人員結合實際情況對其展開精準化處理和重現，促使儀表的記憶功能不會在斷電現象的負面影響下而隨意消散，這也是與傳統單一功能儀表相比凸顯出的優勢價值之一。

2.3 計算功能

從整體視角來看，將微型計算機合理融入化工儀表當中，可以充分發揮出自動化儀表的計算功能，對于部分復雜繁瑣的數據內容來說，化工儀表均可以對其展開精準化、深層次計算處理，并精準定位數據最大化數值和最小化數值，也可以對部分常數展開一系列乘除運算處理，切實發揮出化工儀表的自動化計算功能價值，促使各類生產項目和工作程序達成基本簡化目標，也可以在根本上減少并緩解生產一線工作者的勞動量與工作負擔。

2.4 控制功能

在現代化工儀表及化工自動化技術應用期間，對于傳統單一儀表無法充分發揮出的功能效用來說，均可以利用自動化化工儀表得以實現。所以在化工生產階段中，相關人員可以結合實際情況合理處置各類問題弊端和安全隱患，促使化工生產活動中產生故障問題的概率降低至最小化，充分發揮出儀表復雜控制的功能價值[2]。

2.5 故障監測功能

現代化工儀表通常會對諸多數據內容加以記錄和呈現，在以往所運用的化工儀表當中，相關人員需要借助各類硬件設備設施的價值功能加以運行，無法在第一時間探尋具體故障位置。在現代化工儀表應用期間，需要結合自動化發展特點不斷提升微機處理系統的應用效率，在此前提條件下精準探索故障數據，進一步為設備檢修提供眾多參考依據和大力支持，以此來降低后續檢修維護的時間成本，全面提升化工生產的綜合效益和效率。一般情況下，儀表監控人員需要對各類化工生產環節及流程展開精準化管控和監督，對于實際生產階段中存在的異常問題和不良現象，可以及時采用針對性措施方法加以處理和優化，進而保障化工生產項目可以有序開展。

3 化工行業中自動化儀表和自動化技術的實踐應用

我國在解放前還沒有創建相應的儀表制造企業，在新中國建立后，逐步引起外來技術，呈現出從無到有的發展趨勢，我國儀表生產也由統一氣壓信號儀表轉化為直流信號電動儀表，并在國外技術的支持下實現儀表生產的順利轉型。

3.1 實現智能網絡化

現階段，化工行業對自動化儀表的實踐應用以及與現代信息技術、網絡技術彼此間的深入結合，在當代實現了網絡整體化發展，并可以在神經網絡理論與自動模式識別理論的前提條件下推動相關功能實現自動化發展，促使多功能表及示波器等關鍵儀表實現應用的網絡化發展，切實提高行業的工作效率與質量。除此之外，在網絡控制背景下的自動化儀表應用期間，可以實現對化工生產中數據信息的全面檢測、科學轉換及自主審核，進一步推動自動化儀表數據處理工作實現智能化發展，充分發揮出化工生產領域涉及到的各類復雜性功能。

3.2 實現開發性測控

在后續發展階段中的儀表儀器和計算機技術趨勢當中，兩者彼此間的融合會凸顯出密切狀態，而且不同類型儀表裝置所測量的數據信息也可以通過不同USB 接口等途徑儲備到相應的移動設備當中，通過儀表上的不同接口實現儀表與執行器設備及不同現場測控儀表彼此間的有效銜接，進而匯集成功能多樣化、完整化的測控系統，促使不同類型測控設備實現開放性互聯。從世界范圍來看，流量計是一種類型復雜、工作原理復雜的儀表裝置，以電磁流量計為例，其整體測量范圍體現為口徑DN10～DN1 000 范圍內，量程為0～1 500 m3/h，因為流量計往往直接安裝于工藝管道方面，所以會受到溫度、壓力及流速等外界因素的干擾影響。對于分析儀表來說，其可以對環境可燃性、毒氣含量等展開有效分析，分析原理主要體現為催化燃燒式和電化學式等內容。液位分析儀依據過程液體電導率、pH 值和酸濃度等加以操作。智能儀表凸顯出自主校正和完善自診等功能價值。

3.3 強化人與機器的有效合作

一般情況下，人機結合主要指的是在自動化儀表和現代技術的應用背景下配合眾多技術人員展開各項操作活動，在新時代信息科技水準進一步提升的趨勢下，儀表自動化不可完全脫離工作人員和設備設施的扶持與幫助，多樣化工作設備往往可以充分展現出化工標志和儀表程序狀態，并對其展開清晰化規定建設，而具體設定流程往往需要相關技術人員加以編制和操作[3]。所以在化工行業實際發展階段中，自動化儀表需要實現科學化、合理化運用，并加強對各部門操作專業人員的培訓指導，促使其熟練掌握眾多現代化技術知識和操作技巧，只有這樣才可以充分滿足不斷更新換代的儀表自動化儀器標準，也可以在根本上結合化工行業多樣化需求對儀表展開深層次調整與優化，促使其充分滿足現代企業發展的各項需求標準。在此情況下，實現對儀表自動化的靈活管控，可以為各地區化工行業的后續發展提供更多力量源泉，促使儀表自動化引導化工企業獲取更多經濟效益和社會效益，進一步促進我國社會經濟實現可持續性發展。

3.4 DCS 系統應用

1）集散控制系統?，F如今，我國各地區化工業的計算控制系統在投入運營期間往往會凸顯出諸多故障問題。集散控制系統也被廣泛稱為DCS，其歸屬于硬件設備范疇內。從整體視角來看，該系統主要是工業控制計算機根據實際化工裝置特點和用戶個性化需求，結合工業以太網實現對各類裝置設備的統一協調管控。

2）DCS 通訊接口。此通訊接口可以與其他系統實現高效通訊和銜接，但是在實際運行階段中仍然存在一些問題漏洞，簡單來說，接口與系統彼此間無法實現高效穩定的信息數據傳輸與互通，如果出現緊急性或突發性化工安全事故，便會引發一系列負面情況。所以需要在化工廠各個關鍵位置詳細記錄DCS 的基本情況。

3）報警系統。運用DCS 系統期間也會凸顯出一定的薄弱問題，主要體現為報警系統過于薄弱等等。一般情況下，廣大人民群眾更追求富有智能化特點和人性化特點的信息報警系統，當前報警系統往往會在出現特殊情況后輸送報警信號，但是僅會展現出故障問題的產生原因，無法全面展現報警條目。因此需要對報警系統展開深入探究與分析，以此來發揮出其自身的價值效用。

4 結語

對于現代化工儀表和自動化技術協調應用的深入探究，需要結合現代化工基本特點和趨勢，根據相關理論知識和使用狀況展開系統性、綜合性分析，在根本上減少因安全事故發生而引發的經濟損失。