顏利兵（湖南省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，湖南株洲412000）

儀表自動(dòng)化在化工工業(yè)方面的應(yīng)用研究

顏利兵（湖南省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司，湖南株洲412000）

在化工工業(yè)水平不斷提升的背景下，人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)加工的要求也在不斷提高，若在化工工業(yè)中應(yīng)用儀表自動(dòng)化，可使工業(yè)生產(chǎn)功能得到有效提高，目前化工工業(yè)儀表自動(dòng)化已逐漸向模塊化、專業(yè)化、集成化發(fā)展。在化工領(lǐng)域中儀表自動(dòng)化的具體應(yīng)用方式是本文關(guān)注重點(diǎn)。

儀表自動(dòng)化；化工工業(yè)；應(yīng)用

1 概述儀表自動(dòng)化

儀表自動(dòng)化是工業(yè)自動(dòng)化管控中的專屬體系，且其獨(dú)特性非常突出。在上述采集和測量體系中，儀表屬于較為重要的構(gòu)成元素，若想保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需全面監(jiān)控該體系。儀表自動(dòng)化具有自動(dòng)化這一優(yōu)點(diǎn)，所以即便無人操作，也能主動(dòng)進(jìn)行自主化的存儲(chǔ)和測量；當(dāng)實(shí)際生產(chǎn)需要時(shí)，還可把數(shù)據(jù)傳至系統(tǒng)的其他區(qū)域內(nèi)，再次進(jìn)行數(shù)據(jù)處理活動(dòng)。儀表自動(dòng)化在化工領(lǐng)域具備如下優(yōu)勢：高安全性、無憂控制、計(jì)算速度快、可提升企業(yè)的工作效率。目前，隨著我國科技的快速發(fā)展，集成電路得到了較好的發(fā)展，因而儀表自動(dòng)化逐步趨向于高端化和小型化；在化工工業(yè)中運(yùn)用儀表自動(dòng)化可以有效提高企業(yè)的生產(chǎn)效率（見圖1）。

2 在化學(xué)工業(yè)中儀表自動(dòng)化的功能

2.1 可編程性

計(jì)算機(jī)硬件及軟件功能的發(fā)展支持著自動(dòng)化儀表內(nèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)與優(yōu)化，可編程功能也在自動(dòng)化儀表運(yùn)行中產(chǎn)生了。在自動(dòng)化儀表中應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，可在本質(zhì)上優(yōu)化、升級(jí)控制程序，于是，傳輸路徑不暢現(xiàn)象得到了充分避免，而定時(shí)電路數(shù)目也得到了減少。所以，在化工生產(chǎn)中，可編程功能需要應(yīng)用自動(dòng)化儀表，生產(chǎn)水平及質(zhì)量因此可得到良好提升。

圖1 工業(yè)自動(dòng)化儀表及控制系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)程

2.2 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

在自動(dòng)化儀表中運(yùn)用了很多新技術(shù)，豐富了自身功能，所以之前很多的不足、欠缺在使用自動(dòng)化儀表中得到避免。另外，數(shù)據(jù)處理量可得到增多，就更充分地發(fā)揮及展現(xiàn)了自動(dòng)化儀表的功能。

2.3精準(zhǔn)計(jì)算

更為全面、迅速的信息處理可因使用微型計(jì)算機(jī)而得到實(shí)現(xiàn)，因此，相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行效率及質(zhì)量將因應(yīng)用微機(jī)得到有效提高，在運(yùn)行自動(dòng)化儀表時(shí)，其內(nèi)部微機(jī)可發(fā)揚(yáng)自身優(yōu)勢，在程序被編好后，微機(jī)系統(tǒng)處理信息較為準(zhǔn)確及迅速，于是，化工生產(chǎn)的水平、質(zhì)量得到了提升。

2.4 記憶

在實(shí)際應(yīng)用計(jì)算機(jī)時(shí)，須大量使用的程序及數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在內(nèi)存儲(chǔ)器中，并且，使用者可在很短時(shí)間內(nèi)找出需要的程序及信息，所以在技術(shù)層面上，在自動(dòng)化儀表中普及應(yīng)用微機(jī)屬于顯著的發(fā)展進(jìn)步。

2.5 數(shù)據(jù)處理及誤差修正

儀表自動(dòng)化可在實(shí)際生產(chǎn)中初步處理很多數(shù)據(jù)，并且，還可轉(zhuǎn)換處理工程值及測量值，誤差修正得到了順利實(shí)現(xiàn)。

3 儀表自動(dòng)化過程中潛存的不足

3.1 安全性能不足

新型自動(dòng)化儀表借助內(nèi)部的衛(wèi)星計(jì)算機(jī)來處理數(shù)據(jù)，由于當(dāng)前電腦病毒較為泛濫，計(jì)算機(jī)病毒容易竊取電腦紅存儲(chǔ)的各種數(shù)據(jù)資料，一些重要的機(jī)密信息容易被不法分子或者同行竊取。雖然儀表自動(dòng)化可以顯著提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，但是也給生產(chǎn)帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)；化工企業(yè)均由專業(yè)人員負(fù)責(zé)自動(dòng)化儀表，反之，不正確的儀器操作將會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)丟失，并給化工企業(yè)的生產(chǎn)帶來較大不便，同時(shí)也會(huì)給化工企業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 成本較高

雖然自動(dòng)化儀表能提高化工工業(yè)的生產(chǎn)效率，為化工企業(yè)節(jié)省大量的生產(chǎn)時(shí)間，但是儀表自動(dòng)化需要企業(yè)投入大量的資金，并以此確保儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要求企業(yè)必須具備強(qiáng)大的物質(zhì)基礎(chǔ)，方能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的儀表自動(dòng)化，換言之，只有具備雄厚財(cái)力的化工企業(yè)才能真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的儀表智能化；但是一般的化工企業(yè)的資金不甚充足，無法全面實(shí)現(xiàn)儀表自動(dòng)化。

3.3 傳輸數(shù)據(jù)功能受到阻礙

由于化工工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)大范圍的運(yùn)用了自動(dòng)化儀表，所以自動(dòng)化儀表的使用頻率和處理次數(shù)也在逐漸增加，儀器積累的數(shù)據(jù)也越來越多，這在無形中阻礙了數(shù)據(jù)傳輸，有些化工企業(yè)為了方便傳輸數(shù)據(jù)，會(huì)同時(shí)運(yùn)用多臺(tái)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)，以增加數(shù)據(jù)傳輸量，但是這樣反而降低了數(shù)據(jù)的傳輸效率。

4 儀表自動(dòng)化的應(yīng)用途徑

4.1 常規(guī)控制

當(dāng)全面分析、了解了儀表自動(dòng)化的主要工作原理后，應(yīng)將批量控制、順序性和連續(xù)性作為控制儀表自動(dòng)化的重點(diǎn)。通常將具有實(shí)用性、完全透明的比率調(diào)節(jié)、自動(dòng)調(diào)節(jié)和單項(xiàng)回路調(diào)節(jié)應(yīng)用于控制工作中；在常規(guī)控制工作中，應(yīng)整體把握控制算法、功能塊區(qū)域，并科學(xué)調(diào)節(jié)控制變化和組態(tài)能力，以確保儀表功能的正常狀態(tài)，且充分發(fā)揮儀表的功能。

4.2 有效進(jìn)行人機(jī)結(jié)合

許多技術(shù)者配合操作于自動(dòng)化儀表生產(chǎn)中的過程，就是人機(jī)結(jié)合。隨著信息技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，有關(guān)工作設(shè)施、工作人員是保證儀表自動(dòng)化順利進(jìn)行的必備要素，規(guī)定及標(biāo)識(shí)化工儀表、標(biāo)志中的關(guān)鍵運(yùn)行程序由工作設(shè)施來完成，而技術(shù)者需要進(jìn)行程序的設(shè)定，所以，儀表自動(dòng)化應(yīng)被科學(xué)使用在化工工業(yè)中，并且須持續(xù)培訓(xùn)操作技術(shù)人員，讓他們掌握到足夠、有效、先進(jìn)的知識(shí)和技術(shù)，這樣才可對(duì)不斷進(jìn)步的自動(dòng)化儀表儀器進(jìn)行成功操作、并適當(dāng)改善、處理儀表使其適應(yīng)化工工業(yè)的實(shí)際需要。

4.3 優(yōu)化技術(shù)，尋求新型控制模式

在運(yùn)行自動(dòng)化儀表的過程中，應(yīng)采取科學(xué)、高效的控制措施來提高為企業(yè)提供的服務(wù)質(zhì)量，以此促進(jìn)化工企業(yè)的健康、有序發(fā)展，并確保化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)中應(yīng)逐步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，將自動(dòng)化儀表運(yùn)用到化工企業(yè)的智能化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，另外，自動(dòng)化儀表和先進(jìn)技術(shù)的相互融合能更好的發(fā)揮儀表自動(dòng)化的重要作用。

5 化工自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用的控制策略

優(yōu)化化工企業(yè)運(yùn)作的主要方式是加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化儀表技術(shù)的控制。合理有效的控制化工自動(dòng)化技術(shù)，保證化工企業(yè)的高效生產(chǎn)，利用自動(dòng)化儀表滿足企業(yè)的需求。儀器儀表自動(dòng)控制的主要方法是自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制。進(jìn)行自適應(yīng)控制的運(yùn)用需要利用自動(dòng)調(diào)節(jié)器，自動(dòng)調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)工作條件和外界環(huán)境的變動(dòng)來對(duì)機(jī)械進(jìn)行合理的調(diào)整，使得機(jī)械適應(yīng)環(huán)境，滿足企業(yè)生產(chǎn)的需要。自動(dòng)調(diào)節(jié)器的工作機(jī)制是利用系統(tǒng)來反饋生產(chǎn)信息。當(dāng)系統(tǒng)接收到與生產(chǎn)相關(guān)的信息時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向機(jī)器發(fā)出相應(yīng)的調(diào)整指令?，F(xiàn)在的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能更先進(jìn)的智能自整定功能和參考模型，能夠識(shí)別精度高，接收反饋信息，然后根據(jù)參考模型更有效的轉(zhuǎn)移指令，在動(dòng)態(tài)環(huán)境下運(yùn)行的穩(wěn)定性可以保持信號(hào)質(zhì)量，具有很強(qiáng)的控制和調(diào)節(jié)的優(yōu)勢。

最優(yōu)控制是保證自動(dòng)化儀表技術(shù)應(yīng)用能發(fā)揮的最佳效果，即系統(tǒng)的性能發(fā)揮出來，從而提高系統(tǒng)的有效性和效率。優(yōu)化控制有許多優(yōu)點(diǎn)，可以有效地解放工人的勞動(dòng)力，減少化學(xué)生產(chǎn)和經(jīng)營對(duì)人力資源的過度依賴?？梢詢?yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境，減少事故發(fā)生的概率，逐步消除生產(chǎn)中的因素對(duì)員工健康的威脅。能有效提高化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高化工產(chǎn)品的附加值和經(jīng)濟(jì)效益所帶來的。該優(yōu)化控制可以采用全范圍控制自動(dòng)化儀表技術(shù)，生產(chǎn)化工企業(yè)開乘效果，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和化工生產(chǎn)能力將大大提高。

6 結(jié)論

在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用儀表自動(dòng)化的優(yōu)勢包括可編程、可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、可精準(zhǔn)計(jì)算、可記憶等等，而成本較高、安全性不佳等也為其目前存在的問題，專業(yè)技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行研究、開發(fā)，不斷提高儀表自動(dòng)化應(yīng)用水平，以使化工生產(chǎn)效益得到持續(xù)提高。

［1］韓金樂.簡析儀表自動(dòng)化在化工工業(yè)方面的應(yīng)用［J］.化工管理，2015，17：1+3.

［2］王睿.儀表自動(dòng)化在化工工業(yè)方面的應(yīng)用［J］.通訊世界，2015，21：222.

［3］徐美強(qiáng).淺談儀表自動(dòng)化在化工工業(yè)方面的應(yīng)用［J］.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015，12：240.

［4］楊鋼.儀表自動(dòng)化在化工工業(yè)方面的應(yīng)用探討［J］.科技致富向?qū)В?015，17：250.

TQ056

A

2095-2066（2016）30-0239-02

2016-9-16

顏利兵（1979-），男，工程師，主要從事工程項(xiàng)目管理工作。