陳天天 王楠楠 孫蔣子豪

[摘? ? 要]社會經(jīng)濟的不斷進步，給我國工業(yè)建設(shè)提供了良好的發(fā)展契機，同時也促進了工業(yè)建設(shè)中各類技術(shù)的變革與創(chuàng)新。針對化工行業(yè)中的化工自動化儀表及控制系統(tǒng)而言，不僅對化工自動化控制的整體效果具有決定性的影響，同時還代表著化工行業(yè)的自動化與智能化程度。文章結(jié)合化工自動化儀表的主要類型，詳細分析了化工自動化儀表及控制系統(tǒng)智能化的具體功能，以期促進化工自動化儀表及控制系統(tǒng)智能化應(yīng)用效果的顯著提升，同時為化工自動化儀表控制系統(tǒng)的相關(guān)研究提供部分理論參考。

[關(guān)鍵詞]化工行業(yè);化工自動化儀表;控制系統(tǒng);種類;智能化控制功能

[中圖分類號]TQ056 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）05–0–02

Research on Intelligentization of Chemical Automation

Instrumentation and Control System

Chen Tian-tian，Wang Nan-nan，Sun Jiang Zi-hao

[Abstract]The continuous progress of social economy provides a good development opportunity for my country's industrial construction， and at the same time promotes the transformation and innovation of various technologies in industrial construction. For the chemical automation instrument and control system in the chemical industry， it not only has a decisive influence on the overall effect of chemical automation control， but also represents the degree of automation and intelligence in the chemical industry. To this end， this article combines the main types of chemical automation instrumentation and analyzes the specific functions of chemical automation instrumentation and control system intelligence in detail， in order to promote the significant improvement of the application effect of chemical automation instrumentation and control system intelligence， and at the same time for chemical automation instrument control The related research of the system provides some theoretical references.

[Keywords]chemical industry;chemical automation instrumentation;control system;type;intelligent control function

1 化工自動化儀表的相關(guān)簡述

1.1 化工自動化的基本概述

化工自動化，其實就是指將先進的儀器設(shè)備安裝在化工生產(chǎn)中，由此以先進的儀器設(shè)備取代人工操作的模式，從而實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，達到化工企業(yè)經(jīng)濟效益穩(wěn)步增長的根本目標(biāo)。在我國的國民經(jīng)濟中，化工行業(yè)占有重要的比例，保障化工行業(yè)健康穩(wěn)步的發(fā)展則能推動國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。所以，利用科學(xué)的技術(shù)與先進的設(shè)備開展化工生產(chǎn)，一方面能降低化工企業(yè)的成本投入，提升綜合效益;另一方面還能減少化工生產(chǎn)對人員的危害，提高生產(chǎn)過程的安全指數(shù)。所以，開展化工自動化儀表及控制系統(tǒng)的相關(guān)研究迫在眉睫。

1.2 化工儀表與自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展

在化工行業(yè)的具體生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)模式缺乏先進的儀表，并且化工儀表在結(jié)構(gòu)與操作方面都相對簡單，所以大部分的運行操作都是建立在人工操作的基礎(chǔ)之上，并且無法達到自動化生產(chǎn)的目標(biāo)。在20世紀中期，受科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步的影響，使得自動化控制技術(shù)獲得了明顯的變革與創(chuàng)新，通過將各類技術(shù)與自動化技術(shù)的科學(xué)融合與應(yīng)用，使得化工自動化儀表得到了廣泛研發(fā)與應(yīng)用。

由于化工行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境具有明顯的特殊性，大量設(shè)備的化學(xué)反應(yīng)過程都具有較高的條件要求，所以這便直接提升了化工產(chǎn)品中環(huán)境控制的重要性。一旦化工產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境得不到科學(xué)有效的控制，不僅會明顯降低化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，同時還可能引發(fā)一系列的安全事故，給生產(chǎn)企業(yè)帶來嚴重的負面影響。所以，保障化工自動化儀表的科學(xué)安裝與精準(zhǔn)運行尤為重要。將自動化技術(shù)與化工儀表進行科學(xué)的融合，能夠直接提升化工儀表運行的精準(zhǔn)性與可靠性，確?；ぴO(shè)備中的實際運行情況與環(huán)境參數(shù)都能夠得到精準(zhǔn)的捕捉與分析，從而為自動化控制系統(tǒng)的運行研究提供有效的數(shù)據(jù)信息支持。進入21世紀之后，由于化工生產(chǎn)中綜合性要求以及產(chǎn)品質(zhì)量要求逐漸提升，所以加速了對化工裝置的優(yōu)化速度，從而必將導(dǎo)致化工生產(chǎn)設(shè)備控制點的精度要求不斷提高。而自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用，則實現(xiàn)了對化工生產(chǎn)中模塊發(fā)展與集成化發(fā)展的目標(biāo)，直接推動著化工行業(yè)中自動化與智能化程度的不斷提升。

2 化工自動化儀表的具體類型

2.1 溫度測量儀表

化工生產(chǎn)是通過利用化學(xué)反應(yīng)過程實現(xiàn)物質(zhì)生產(chǎn)目標(biāo)的生產(chǎn)項目。而化學(xué)反應(yīng)則需要特殊的環(huán)境和溫度，尤其是在溫度條件方面，部分化學(xué)反應(yīng)的溫度要求在-200～800 ℃之間，要順利達到化工生產(chǎn)安全有序進行的目標(biāo)，則需要高度重視并科學(xué)控制化工生產(chǎn)設(shè)備的溫度，而這離不開溫度測量儀表的科學(xué)使用。溫度測量儀表主要是利用自動化儀表的總線技術(shù)與電子信息技術(shù)，實現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)測量溫度信息的目標(biāo)。同時，溫度采集系統(tǒng)能夠及時地將系統(tǒng)采集的溫度信息精準(zhǔn)地傳輸?shù)阶詣踊刂葡到y(tǒng)之中，從而為設(shè)備內(nèi)部的調(diào)控提供參考與依據(jù)。

2.2 壓力測量儀表

壓力測量儀表主要是精準(zhǔn)地采集設(shè)備內(nèi)部運行階段的壓力狀態(tài)信息。在化工生產(chǎn)過程中，設(shè)備內(nèi)部壓力屬于變量，如果壓力無法保持理想狀態(tài)，則會對化工產(chǎn)品的純度產(chǎn)生直接性影響。針對化工生產(chǎn)中的壓力設(shè)備，要利用專業(yè)的壓力儀表進行測量，才能保障壓力設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。主要是因為專用的壓力儀表能夠科學(xué)融合壓力傳感器和特種壓力表，從而為化工生產(chǎn)中壓力儀表的安全運轉(zhuǎn)提供支持與保障，同時還不會受到高壓因素與腐蝕因素的影響。

2.3 流量測量儀表

流量測量儀表主要是對化工生產(chǎn)的各類管道設(shè)備中的流量進行科學(xué)精準(zhǔn)的測量。在化工生產(chǎn)中，流量對化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的物料配比具有重要的影響作用，所以流量測量是化工生產(chǎn)控制的主要依據(jù)和參考因素。在流量測量中，流量速度測量與流量容積測量是主要內(nèi)容，主要是利用浮子流量計和電磁測量計開展測量工作，從而為化工生產(chǎn)控制工作提供有效的幫助。

2.4 物位測量儀表

化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量受多方面因素的影響，例如生產(chǎn)設(shè)備的精準(zhǔn)性，原材料的配比與使用情況等。而要實現(xiàn)對原材料使用情況的科學(xué)控制目標(biāo)，則要利用物位測量儀表對材料中的各類物位信息進行科學(xué)精準(zhǔn)的監(jiān)測分析，常用的物位測量儀表有浮力式儀表，波雷達儀表等。在眾多物位測量儀表中，波雷達儀表的測量精度較高，通過對波雷達儀表的科學(xué)利用，能夠確?；どa(chǎn)中物料用量控制的科學(xué)精準(zhǔn)性，為化工生產(chǎn)的有序進行提供有力的保障與支持。

3 化工自動化儀表控制系統(tǒng)的主要功能

3.1 系統(tǒng)編輯功能

在應(yīng)用化工儀表的過程中，需要將計算機技術(shù)科學(xué)地融入到普通的化工儀表之中，在專業(yè)精準(zhǔn)計算的基礎(chǔ)上確?；x表能夠?qū)τ布倪壿嬰娐愤_到轉(zhuǎn)換的效果，從而保障化工儀表硬件系統(tǒng)能夠得到簡化處理。針對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的化工儀表而言，大部分的應(yīng)用均在電路控制方面，如果將計算機技術(shù)科學(xué)融入到儀表設(shè)計之中，則能在計算機技術(shù)的支持下實現(xiàn)自動化軟件控制目標(biāo)，從而對儀表的各類電路結(jié)構(gòu)進行科學(xué)的簡化。現(xiàn)階段的化工儀表智能控制系統(tǒng)，不僅能保證化工儀表自動化程度得到科學(xué)的提升，確?；x表自動化設(shè)備的智能化特點與人性化特點能夠得到充分的發(fā)揮與應(yīng)用，由此從本質(zhì)上增強儀表運行環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性。同

時，還能對化工儀表自身的各類功能進行優(yōu)化與完善，增強化工儀表自動化系統(tǒng)的控制效果，在保障生產(chǎn)過程安全便捷的基礎(chǔ)上為儀表的維護工作打下良好的基礎(chǔ)條件。

3.2 記憶功能

傳統(tǒng)的化工儀表由于設(shè)備的簡化程度較高，所以在應(yīng)用過程中會使得化工生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息存儲僅能達到暫時性的效果。也就是說傳統(tǒng)的化工儀表僅能對化工儀表的簡單狀態(tài)進行相關(guān)記錄，并不能對化工儀表的各類關(guān)鍵性信息與數(shù)據(jù)進行及時保存。如果儀表的控制回路具有較高的復(fù)雜性，或者化工儀表的工作狀態(tài)處于超負荷，那么必將導(dǎo)致實際所收集的各類數(shù)據(jù)信息無法得到科學(xué)精準(zhǔn)的分析判斷與分類存儲，從而導(dǎo)致化工生產(chǎn)中各類設(shè)備的控制能力直接降低。同時，如果新的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)絺鹘y(tǒng)的化工儀表中，則會自動覆蓋原有的信息，根本無法對歷史數(shù)據(jù)進行有效保存與分類提取?，F(xiàn)階段在化工儀表設(shè)計中加入了自動化技術(shù)，則能明顯提升化工儀表的儲存性能與記憶性能，確保在化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，化工自動化儀表都能對不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)進行相應(yīng)的顯示，并對各類數(shù)據(jù)信息進行精準(zhǔn)的保存，后期還能對所需數(shù)據(jù)信息進行提取與利用。一方面能夠直接降低工作人員的工作強度與難度，另一方面還能保證化工企業(yè)生產(chǎn)效率的顯著提升，為企業(yè)健康穩(wěn)步的發(fā)展提供有力的保障與推動。

3.3 數(shù)據(jù)處理功能

在化工企業(yè)的具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不僅需要對各項生產(chǎn)參數(shù)進行詳細精準(zhǔn)的保存，同時還要對各類參數(shù)進行精準(zhǔn)的分析計算。在化工儀表的工作任務(wù)之中，對實際所接收的數(shù)據(jù)參數(shù)開展線性化處理分析則是最為重要的環(huán)節(jié)。例如在化工儀表的校正與自動監(jiān)測環(huán)節(jié)，主要工作是對化工儀表的各類測量值與工程值等進行科學(xué)精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。而化工儀器的使用效果極易受外界因素的影響，在自動化方式的應(yīng)用下，通過利用先進的計算機技術(shù)，軟件控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，能對化工企業(yè)具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各類數(shù)據(jù)信息進行詳細的記錄與處理，從而保障化工企業(yè)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)的有序進行。此外，化工自動化儀表還能憑借記錄中的數(shù)據(jù)信息對化工生產(chǎn)中的異常情況進行綜合評估，并對引發(fā)異常的原因進行系統(tǒng)分析，從而引導(dǎo)化工企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化與完善，從本質(zhì)上提升數(shù)據(jù)信息處理的精準(zhǔn)性與有效性。

3.4 計算功能

在化工儀表應(yīng)用的過程中科學(xué)融入計算機技術(shù)，能直接提升化工企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，從而保障化工企業(yè)預(yù)期發(fā)展目標(biāo)的順利實現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程控制與管理中，在計算機技術(shù)的保障下能夠確?；x表自身的計算性能得到有力的提升，同時在智能儀表控制手段的輔助作用下，不僅能夠保障系統(tǒng)掃描時間控制的合理性，還能確保系統(tǒng)反應(yīng)時間得到有效的縮減，從而以優(yōu)化大數(shù)據(jù)處理的方式增強化工儀表的實際應(yīng)用效果。此外，計算功能則能有效確?；x表的精確度得到不斷提升，由此為化工企業(yè)的生產(chǎn)提供有力的基礎(chǔ)保障。在此環(huán)節(jié)則要對化工儀表的具體使用情況進行高度重視與密切關(guān)注，例如使用智能化設(shè)備對化工儀表的溫度情況，壓力情況以及精準(zhǔn)性等進行全面的測量與合理的把控。

4 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟的不斷進步加速了化工行業(yè)的發(fā)展，為自動化控制技術(shù)在化工行業(yè)中的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的契機。在化工行業(yè)的自動化體系中，自動化儀表具有重要的作用，必將引領(lǐng)自動化與智能化的科學(xué)融合。為此，化工企業(yè)要順利實現(xiàn)自身的發(fā)展目標(biāo)，則要對化工自動化儀表及控制系統(tǒng)進行科學(xué)的應(yīng)用，落實化工自動化儀表及控制系統(tǒng)智能化的應(yīng)用與維護管理工作，增強化工自動化儀表運行的穩(wěn)定性與精準(zhǔn)性，由此才能為化工企業(yè)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)提供堅實的基礎(chǔ)保障，推動化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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