汪道友(貴州貴安水務(wù)有限公司， 貴州 貴陽(yáng) 550025)

化工儀表自動(dòng)化問題的研究及探討

汪道友(貴州貴安水務(wù)有限公司， 貴州 貴陽(yáng) 550025)

為了提高化工儀表自動(dòng)化研究的工作效率及質(zhì)量，積累更多的工作經(jīng)驗(yàn)，有必要在綜述化工儀表概念的基礎(chǔ)上，分析化工儀表的類型及功能，提出具體的自動(dòng)化研究現(xiàn)狀及現(xiàn)存問題進(jìn)行深入探究。

化工儀表；自動(dòng)化；研究現(xiàn)狀

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國(guó)化工儀表自動(dòng)化研究水平已取得一定的進(jìn)步與發(fā)展。與此同時(shí)，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，滿足日益增長(zhǎng)的儀表使用需求，化工儀表自動(dòng)化研究的工作重心逐步向分析現(xiàn)存問題轉(zhuǎn)變。其中，化工儀表指自動(dòng)檢測(cè)顯示控制化工及煉油生產(chǎn)環(huán)節(jié)中成分、流量、液位、壓力及溫度等變量的儀表；化工儀表自動(dòng)化指化工設(shè)備安裝自動(dòng)化裝置貫穿于化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)始終實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各變量參數(shù)滿足靈活控制需求的過程，并且現(xiàn)階段化工生產(chǎn)模式逐步向自動(dòng)化、規(guī)模化及智能化轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)工藝日趨復(fù)雜[1]。鑒于此，本文針對(duì)化工儀表及自動(dòng)化研究現(xiàn)狀的探討具有重要意義。

1 化工儀表及自動(dòng)化研究現(xiàn)狀

按變量性質(zhì)，化工儀表可分為壓力儀表、流量?jī)x表、溫度儀表、在線過程分析儀及物料儀表。各類化工儀表的研究現(xiàn)狀如下：

1.1 壓力儀表

應(yīng)用壓力儀表不僅能提高化工生產(chǎn)效率，還客觀上降低化工生產(chǎn)事故的發(fā)生率保護(hù)工作人員生命安全[2]。一般說來，相較于高壓聚乙烯反應(yīng)容器，壓力儀表的測(cè)量范圍不得超過負(fù)壓300兆帕斯卡，并且測(cè)量原理豐富，測(cè)量原理不同壓力儀表也不盡相同，例如：液柱式、活塞式及彈性式等。壓力儀表的應(yīng)用范圍廣泛，不僅對(duì)易結(jié)晶介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)及高溫介質(zhì)等介質(zhì)進(jìn)行壓力測(cè)量，還能保證測(cè)量精確度，現(xiàn)已達(dá)到0.1級(jí)。

1.2 流量?jī)x表

作為化工生產(chǎn)應(yīng)用最為廣泛的儀表，流量?jī)x表測(cè)量所涉及指標(biāo)復(fù)雜，所獲取參數(shù)內(nèi)容豐富，是化工儀表自動(dòng)化研究的重點(diǎn)內(nèi)容[3]。相較于常見流速測(cè)量，流量?jī)x表主要負(fù)責(zé)測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)流體的體積及流量，其測(cè)量原理為以流體介質(zhì)為劃分標(biāo)準(zhǔn)。按測(cè)量需求，流量測(cè)量可分為質(zhì)量流量測(cè)量及體積流量測(cè)量，并且普遍采取直接法及推導(dǎo)法測(cè)量流量質(zhì)量，采取速度法及容積法測(cè)量流量體積。

1.3 溫度儀表

作為化工生產(chǎn)溫度監(jiān)控及測(cè)量不可缺少的儀表，溫度儀表可分為熱電偶儀表及熱電阻儀表，其指示范圍為1800℃至-200℃間，普遍采取接觸式測(cè)量法，并且溫度測(cè)量自動(dòng)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用存在著密切聯(lián)系[4]。在線過程分析儀是控制化工生產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化分析的強(qiáng)有力保證。相較于傳統(tǒng)化工生產(chǎn)，現(xiàn)代化化工生產(chǎn)過程著重強(qiáng)調(diào)利用在線過程分析儀自動(dòng)化測(cè)量及控制工藝參數(shù)保證化工產(chǎn)品質(zhì)量符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。此外，在線過程分析儀不是單獨(dú)使用某種儀器或設(shè)備，是配合使用多套儀器或設(shè)備。

1.4 在線過程分析儀及物料儀表

物料儀表主要用于化工生產(chǎn)測(cè)量液位，其測(cè)量主體為成品、半成品或原料，并且受測(cè)量方式的影響，物料儀表類型豐富。同時(shí)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，化工產(chǎn)業(yè)對(duì)于物料儀表的精確度要求更為嚴(yán)格，以矩陣渦流式液位計(jì)、雷達(dá)式液位計(jì)及磁致伸縮式液位計(jì)為代表的物料儀表應(yīng)用廣泛，但是受被測(cè)物料特征的限制，除浮力式儀表外其他儀表均不可通用。

2 化工儀表自動(dòng)化問題及解決對(duì)策分析

2.1 問題分析

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國(guó)化工儀表自動(dòng)化研究水平已取得一定的進(jìn)步與發(fā)展，尤其是化工儀表自動(dòng)化研究應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，不僅能促進(jìn)化工生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展，還能豐富化工儀表現(xiàn)有功能，即記憶功能、編程功能及數(shù)據(jù)處理功能。其中，現(xiàn)代化工儀表彌補(bǔ)傳統(tǒng)化工儀表記憶功能不足問題，記憶功能強(qiáng)大，記憶存儲(chǔ)準(zhǔn)確性高且存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，便于重復(fù)二次使用信息資源，進(jìn)一步優(yōu)化化工生產(chǎn)流程；作為化工儀表顛覆性研究成果，化工儀表可編程功能不僅能簡(jiǎn)化大套硬件，還能利用可控接口芯片實(shí)現(xiàn)控制復(fù)雜性功能，并且相較于傳統(tǒng)儀表，彌補(bǔ)定時(shí)電路及大套硬件控制不足；受化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)復(fù)雜性的影響，數(shù)據(jù)處理難度大，特別是化工測(cè)量領(lǐng)域，工程值轉(zhuǎn)換、測(cè)量值及線性化處理均存在著一定難度。

2.2 解決對(duì)策

應(yīng)用數(shù)據(jù)處理軟件或微處理器能切實(shí)解決上述問題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，減輕硬件設(shè)施工作量，減少工作時(shí)間，分擔(dān)工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，我國(guó)化工儀表研究進(jìn)步體現(xiàn)于儀表計(jì)算功能，相較于傳統(tǒng)化工儀表，自動(dòng)化儀表內(nèi)部增設(shè)微型計(jì)算機(jī)，快速完成復(fù)雜計(jì)算，例如：確定極小值與極大值，保證計(jì)算準(zhǔn)確性，縮短計(jì)算時(shí)間。

3 結(jié)語(yǔ)

通過本文的探究，認(rèn)識(shí)到隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，化工儀表類型不斷豐富，化工儀表自動(dòng)化研究水平逐步成熟，社會(huì)對(duì)于化工儀表自動(dòng)化研究提出全新的要求及標(biāo)準(zhǔn)。如何切實(shí)解決化工儀表自動(dòng)化研究現(xiàn)存問題，是技術(shù)人員在實(shí)際工作過程中所面臨的主要問題。因此，綜述化工儀表的概念，分析化工儀表的類型及功能，提出具體的自動(dòng)化研究現(xiàn)狀及現(xiàn)存問題具備顯著價(jià)值作用。

[1]肖鵬.化工儀表自動(dòng)化研究現(xiàn)狀及問題探析[J].石河子科技,2016,01：33-34.

[2]張俊杰.化工儀表及自動(dòng)化現(xiàn)狀及問題研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2016,02：103-104.

[3]鄭萬里.化工儀表自動(dòng)化現(xiàn)狀及問題研究[J].化工管理,2016,28：137.

[4]劉凱.化工自動(dòng)化儀表使用現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015,06：173.