于向紅 邵胤嘯

杭州制氧機(jī)集團(tuán)股份有限公司 浙江 杭州 310000

引言

科技的發(fā)展推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，基于科學(xué)技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛的推廣，尤其在化工行業(yè)的生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。當(dāng)今的化工行業(yè)，自動(dòng)化控制是最重要的操作環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的化學(xué)儀表已無(wú)法跟上化工自動(dòng)化控制的腳步，因此，實(shí)現(xiàn)化工儀表的自動(dòng)化控制是十分有必要的。新時(shí)期下，化工行業(yè)要不斷革新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)化工儀表的自動(dòng)化控制。

1 化工自動(dòng)化控制的概念及重要性

自動(dòng)化控制技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。化工自動(dòng)化控制是指對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中的各種工藝參數(shù)實(shí)行自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)控制和管理。機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過(guò)程在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過(guò)程。采用化工自動(dòng)化控制技術(shù)不僅可以加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，還可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力[1]。

2 化工儀表的分類

（1）溫度儀表。從溫度測(cè)量方面考慮，一般情況下石油化工行業(yè)在生產(chǎn)工藝時(shí)所需要的溫度是-200℃至1800℃，以往的溫度測(cè)量工作是使用傳統(tǒng)的玻璃式溫度計(jì)測(cè)量，此方法的可測(cè)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)工況要求，且測(cè)量工作主要由人工把握，數(shù)據(jù)易出現(xiàn)誤差，采集溫度的速度低，工作效率大大降低，數(shù)據(jù)沒(méi)有時(shí)效性，不能成為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)考量，對(duì)工藝生產(chǎn)工作造成影響。如今，石油化工行業(yè)采用自動(dòng)化溫度儀測(cè)量溫度，自動(dòng)化溫度儀是一種雙金屬溫度儀，主要由熱電阻或者熱電偶溫度隔離器組成，其有著造價(jià)低、數(shù)據(jù)測(cè)量范圍廣、工作效率高、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的特點(diǎn)，通過(guò)自身組成特性可以將有效的數(shù)據(jù)傳遞給溫度采集儀，較傳統(tǒng)溫度表更加適合溫度測(cè)量工作。

（2）壓力儀表。實(shí)際生產(chǎn)中最常見的壓力儀表主要有彈簧管壓力表、膜盒壓力表及一體化壓力變送器等。彈簧管壓力表通過(guò)表內(nèi)的敏感元件的彈性形變，引起指針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)顯示壓力。膜盒壓力表是在被測(cè)介質(zhì)壓力作用下，膜盒發(fā)生彈性變形，帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使指針軸偏轉(zhuǎn)，指針在刻度標(biāo)尺上指示出壓力值。

（3）物位儀表。除了以上對(duì)溫度和壓力的考量，對(duì)于石油化工產(chǎn)業(yè)中原料、半成品、成品中的液位的測(cè)量也極為重要，液位的測(cè)量涉及物位儀的使用，在生產(chǎn)過(guò)程中原料、半成品、成品的物料成分不一，物位儀不能滿足同時(shí)測(cè)量的要求，而傳統(tǒng)的物位儀也無(wú)法滿足這一要求，傳統(tǒng)的物位儀主要是對(duì)某一特定的物料進(jìn)行測(cè)量，而無(wú)法測(cè)量各種物料。相比之下，自動(dòng)化的物位儀可以彌補(bǔ)以往物位儀的缺點(diǎn)，它能夠通過(guò)編程來(lái)確定各種物料的液位，主要是使用現(xiàn)代信息技術(shù)，能夠更加符合當(dāng)下石油化工生產(chǎn)特性，通過(guò)對(duì)上下閾值的設(shè)定，來(lái)控制物料的位移，使石油化工生產(chǎn)過(guò)程更加安全可靠[2]。

3 化工生產(chǎn)所使用化工儀表的自動(dòng)化應(yīng)用研究

（1）儀表安全控制以及故障診斷。在現(xiàn)如今，化工企業(yè)正處于快速發(fā)展的良好形勢(shì)下，人們也是對(duì)于化工生產(chǎn)自動(dòng)化控制裝置的要求越來(lái)越高，在化工生產(chǎn)中，通過(guò)對(duì)于自動(dòng)化控制裝置的應(yīng)用，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還能夠?qū)どa(chǎn)的安全性有所保障。在化工生產(chǎn)的自動(dòng)化控制當(dāng)中，所使用的最主要技術(shù)為人機(jī)界面技術(shù)，在現(xiàn)階段，由于受到我們國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，化工生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)裝置對(duì)于一個(gè)控制室的模式，這是對(duì)傳統(tǒng)控制模式的突破，在這些控制室當(dāng)中，都是采用了LCD顯示屏，然后利用鼠標(biāo)以及鍵盤進(jìn)行操作，觸屏和旋鈕用于輔助操作，并且通過(guò)利用專用屏幕來(lái)將化工生產(chǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程直接顯示出來(lái)，在進(jìn)行整個(gè)的操控過(guò)程當(dāng)中，自動(dòng)化控制和人機(jī)界面是一直處于密切聯(lián)系狀態(tài)的。通過(guò)對(duì)于人機(jī)界面技術(shù)的高效應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化工儀表自動(dòng)化控制效果的有效增強(qiáng)，而且能夠?yàn)榛どa(chǎn)的安全順利進(jìn)行提供有效的保障。在進(jìn)行化工儀表的維護(hù)工作當(dāng)中，主要是依靠系統(tǒng)診斷以及故障修復(fù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)利用這兩項(xiàng)技術(shù)，能夠有效處理出現(xiàn)的故障問(wèn)題，確保生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

（2）化工儀表計(jì)算自動(dòng)化控制應(yīng)用研究。傳統(tǒng)使用化工儀表，需要對(duì)儀表的每一個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，以此來(lái)判斷所生產(chǎn)化工產(chǎn)品是否合格。而化工實(shí)際生產(chǎn)通常會(huì)涉及數(shù)量龐大的計(jì)算數(shù)據(jù)，使用人工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和測(cè)試會(huì)存在很大大難度，且計(jì)算結(jié)果的精確性也得不到保證，會(huì)使得后續(xù)的生產(chǎn)工作無(wú)法正常進(jìn)行。故使用自動(dòng)化技術(shù)過(guò)程中要將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用其中，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，在收集完成后還要使用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的化工計(jì)量定制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表數(shù)據(jù)的精確化分析。使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析不僅可減少工作人員的工作量，還可保證數(shù)據(jù)處理結(jié)果的準(zhǔn)確性，使得儀表數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化水平得到不斷提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)可得，化工自動(dòng)化控制及化工儀表的應(yīng)用研究具有較為重要的意義和作用，不僅可對(duì)已有的化工自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行總結(jié)分析，還可對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在化工儀表中的應(yīng)用進(jìn)行合理化探究?，F(xiàn)今所使用儀表分類包括溫度儀表、壓力儀表、物位儀表、流量?jī)x表；化工生產(chǎn)所使用化工儀表的自動(dòng)化應(yīng)用主要包含：可編程自動(dòng)化控制應(yīng)用、記憶自動(dòng)化控制應(yīng)用、故障監(jiān)督、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算及復(fù)雜功能等方面；化工儀表自動(dòng)化應(yīng)用控制技術(shù)包括：自動(dòng)化故障控制技術(shù)、分散控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總控技術(shù)等。