顧中元（江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司，江蘇新沂 221400）

淺議化工裝置建設(shè)中的儀表自動(dòng)化工程

顧中元
（江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司，江蘇新沂 221400）

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)化工裝置中儀表系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，尤其是自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了儀表系統(tǒng)的智能化性能，同時(shí)對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也有一定的影響，使其朝多元化方向發(fā)展，以進(jìn)一步滿足化工生產(chǎn)的要求，本文將對(duì)化工企業(yè)中常用的儀表進(jìn)行了介紹，并對(duì)控制策略進(jìn)行了闡述，以供同行參考。

化工裝置；儀表自動(dòng)化工程；研究；應(yīng)用

1　常見(jiàn)的檢測(cè)執(zhí)行儀表簡(jiǎn)述

1.1溫度儀表概述

在化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，使用的機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)管道內(nèi)的介質(zhì)溫度都需要進(jìn)行一定的檢測(cè)，且其中的溫度范圍在-200～1 800℃之間。通常，為了方便測(cè)量大部分企業(yè)都是用接觸式測(cè)量方法，且使用的指示儀器主要以雙金屬溫度計(jì)為主，例如熱電阻、熱電偶等。而為了滿足一些特殊溫度檢測(cè)要求，如測(cè)量油罐溫度等，會(huì)使用特殊熱電偶、耐磨熱電偶、表面熱電偶、多點(diǎn)式熱電偶以及防爆熱電偶等。另外，在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，會(huì)將熱電偶的測(cè)溫觸頭直接與DCS系統(tǒng)或者是其他溫度采集儀表進(jìn)行連接，而隨著當(dāng)下溫度儀表的不斷發(fā)展、更新等，一體化溫度變送器的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，并取得了良好的效果。

1.2壓力儀表概述

化工生產(chǎn)過(guò)程中，安全一直是每個(gè)企業(yè)重視的主要內(nèi)容之一，這是因?yàn)榛ぎa(chǎn)品生產(chǎn)存在一定的危險(xiǎn)性，而壓力儀表的使用與安全生產(chǎn)具有十分密切的關(guān)系，因此大部分化工企業(yè)對(duì)壓力儀表的安裝以及使用等作為日常重點(diǎn)工作來(lái)抓。通常，化工企業(yè)使用的壓力儀表主要有以下幾種，即分液柱式壓力儀表、彈性式壓力儀表以及活塞式壓力儀表等三類。另外，由于壓力傳感器、變送器以及特種壓力儀表等設(shè)計(jì)過(guò)程中利用的原理較多，因此應(yīng)用的范圍也比較廣泛，例如可以用于高溫介質(zhì)、脈動(dòng)介質(zhì)、枯稠狀、粉狀、易結(jié)晶等多種介質(zhì)的壓力測(cè)量工作，因此在化工企業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用。

1.3分析儀器和在線過(guò)程分析儀概述

從專業(yè)角度分析，在化工生產(chǎn)工藝中，對(duì)溫度、壓力、流量以及液位等相關(guān)參數(shù)的設(shè)置以及控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量以及合格率的輔助手段，而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中原物料成分以及最終產(chǎn)品的分析才是生產(chǎn)工藝中的重點(diǎn)內(nèi)容。同時(shí)從生態(tài)環(huán)境方面分析，排放的物質(zhì)應(yīng)當(dāng)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，因此對(duì)化工企業(yè)排放物質(zhì)的成分檢測(cè)也是十分必要的，而對(duì)這些物質(zhì)的檢測(cè)主要是通過(guò)分析儀器以及在線過(guò)程中分析儀來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2　探討控制策略

通過(guò)以上的介紹說(shuō)明可知，化工企業(yè)中儀表自動(dòng)化工程的建設(shè)對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響等具有十分重要的作用，而接下來(lái)本文將對(duì)儀表的控制策略進(jìn)行詳細(xì)的分析。

2.1常規(guī)控制分析

從儀表的發(fā)展過(guò)程方面分析，儀表系統(tǒng)的發(fā)展由氣動(dòng)元組合儀表、電動(dòng)單元組合儀表、常規(guī)DCS系統(tǒng)到當(dāng)下的新一代DCS系統(tǒng)，儀表系統(tǒng)的變化緊隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的腳步，但是儀表自動(dòng)化工程中的連續(xù)控制。批量控制以及順序控制等系統(tǒng)基本控制策略卻沒(méi)有發(fā)生明顯變化。首先儀表系統(tǒng)基本控制策略中主要以連續(xù)控制和回路控制為主，所涉及到的內(nèi)容主要有單回路調(diào)節(jié)、串級(jí)調(diào)節(jié)、比率調(diào)節(jié)、均勻調(diào)節(jié)、前饋調(diào)節(jié)等，且PID調(diào)節(jié)為主要的基礎(chǔ)內(nèi)容，因此從中可以明顯看出，儀表系統(tǒng)的功能塊和控制算法并沒(méi)有發(fā)生明顯的變化，而其中組態(tài)能力以及控制方案卻發(fā)生了一定的變化。例如現(xiàn)階段功能塊的連接方式變得更加的多元化，有多重串接、并聯(lián)連接、選擇性連接、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N連接方式可供生產(chǎn)選擇。

2.2先進(jìn)控制和優(yōu)化分析

隨著當(dāng)下科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代控制理論也在不斷的完善，特別是智能化算法的應(yīng)用，多變量控制系統(tǒng)已經(jīng)投入并進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)試驗(yàn)階段。多變量控制系統(tǒng)主要以DCS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，因此在生產(chǎn)過(guò)程中它既可以單獨(dú)應(yīng)用，同時(shí)也可以與其他一些技術(shù)進(jìn)行一定的結(jié)合，例如與多變量動(dòng)態(tài)過(guò)程模型辨識(shí)技術(shù)、軟測(cè)量技術(shù)等，而在一般的應(yīng)用過(guò)程中測(cè)控與PID串級(jí)控制結(jié)合的方式使用得較多，并取得了良好的效果。另外卡邊控制等技術(shù)的應(yīng)用提高了單一油源煉油的成功概率，為提高煉油廠的產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益等做出了一定的貢獻(xiàn)。

2.3人機(jī)界面分析

當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為化工企業(yè)控制系統(tǒng)性能的提高帶來(lái)了一定的技術(shù)支持，使化工企業(yè)由一個(gè)裝置配置一個(gè)控制室朝多個(gè)裝置配置一個(gè)控制室方向發(fā)展，甚至部分化工企業(yè)中僅有一個(gè)中央控制室，同時(shí)一旦生產(chǎn)工藝以及某一設(shè)備元件發(fā)生故障，故障分析結(jié)果將會(huì)在CRT或者是LCD屏幕上顯示。另外，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，目前化工儀表自動(dòng)化工程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有十分重要的意義，同樣當(dāng)下控制室的具體操作也主要依靠鼠標(biāo)和鍵盤(pán)，并且有時(shí)還會(huì)利用觸摸屏或者是旋鈕和按鈕等。因此對(duì)相關(guān)技術(shù)人員的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平要求較高。

3　結(jié)束語(yǔ)

總之，經(jīng)過(guò)我國(guó)科研人員以及相關(guān)化工企業(yè)技術(shù)人員的不斷研究和努力，儀表自動(dòng)化工程取得了較大的進(jìn)步，但是與國(guó)際水平相比還存在著一定的差距，因此應(yīng)當(dāng)汲取國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并同自身的實(shí)際情況相結(jié)合，制定出符合我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)需要的儀表自動(dòng)化系統(tǒng)。

［1］ 劉延一.安裝化工儀表自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)注意的安全問(wèn)題［J］.化工管理，2016，（16）.

［2］ 田娜.工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)探討［J］.橡塑技術(shù)與裝備，2016，（4）.

On the Construction of Chemical Plant Instrumentation Automation Engineering

Gu Zhong-yuan

In recent years，with the continuous progress of science and technology，the chemical means instrument system requirements are also increasing，especially in the application of automation technology greatly improves the performance of intelligent instrumentation systems，while the control structure of the network also has some influence to develop towards the direction of diversification，in order to further meet the requirements of chemical production，the paper will be commonly used in the chemical industry instruments were introduced，and control strategies are described，for the industry reference.

chemical equipment；Instrumentation and Automation Engineering；research；application

TQ056.8

A

1003-6490（2016）05-0100-02

2016-05-06

顧中元（1986—），男，江蘇新沂人，助理工程師，主要從事儀表自動(dòng)化工作。