孟慶峰

德州誠(chéng)泰安全技術(shù)咨詢有限公司 山東德州 253000

1 應(yīng)用化工自動(dòng)化儀表的重要作用

通過(guò)對(duì)當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用化工自動(dòng)化儀表參與生產(chǎn)的企業(yè)分析來(lái)看，其應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)可以從以下兩個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)。

一方面，能夠?qū)ιa(chǎn)質(zhì)量起到保證作用，通過(guò)研究和分析，相關(guān)行業(yè)發(fā)現(xiàn)想要實(shí)現(xiàn)整體化工生產(chǎn)的自動(dòng)化目標(biāo)，保證各種核心設(shè)施能夠正常的工作，就需要應(yīng)用自動(dòng)化儀表設(shè)備。該設(shè)備不僅能夠精確、實(shí)時(shí)、持續(xù)的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控、收集與記錄，還能夠在出現(xiàn)異常的情況下第一時(shí)間發(fā)出信號(hào)，在引起工作人員注意之后，自動(dòng)處理問(wèn)題或協(xié)助工作人員對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)，這能夠大大提升整體化工設(shè)備的穩(wěn)定性，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量起到保障作用；另一方面，應(yīng)用化工自動(dòng)化儀表之后，生產(chǎn)效率得到了顯著的提升，自動(dòng)化儀表設(shè)備的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的人工管理模式，并有效的改善了過(guò)去人工管理中效率低、失誤多等問(wèn)題，能夠開(kāi)展自動(dòng)化的檢測(cè)操作，從根本上提升了化工企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2 常見(jiàn)化工儀表的分類(lèi)

廣義的化工儀表包括檢測(cè)儀表、分析儀表、顯示儀表、控制儀表和執(zhí)行器等幾大類(lèi)，狹義的儀表概念一般指檢測(cè)儀表?；み^(guò)程常用的檢測(cè)儀表有溫度儀表、壓力儀表、液位儀表和流量計(jì)等。

2.1 溫度儀表

溫度儀表是化工生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最為廣泛的儀表。化工生產(chǎn)過(guò)程中，化工原料經(jīng)常在生產(chǎn)時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)往往與溫度密切相關(guān)，必須依托溫度儀表進(jìn)行檢測(cè)，有效控制溫度，滿足生產(chǎn)質(zhì)量和安全要求。常見(jiàn)的溫度儀表有雙金屬溫度計(jì)、熱電阻和熱電偶等。

2.2 壓力儀表

壓力儀表通常用于測(cè)量管道、容器內(nèi)部的壓力，根據(jù)測(cè)量的對(duì)象可以分為表壓表、絕壓表和差壓表等。對(duì)于不同的工藝對(duì)象，需要選擇相應(yīng)形式、材質(zhì)和量程的壓力儀表。

2.3 液位儀表

液位儀表一般用于測(cè)量化工生產(chǎn)中塔、釜、罐等反應(yīng)器中的物料液位，進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程控制或物料計(jì)量等。按原理不同，常用的液位計(jì)主要有差壓式液位計(jì)、浮筒式液位計(jì)、超聲波液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)和放射性液位計(jì)等類(lèi)型。

2.4 流量?jī)x表

流量?jī)x表用于測(cè)量管道中流體的流量，以及物料的動(dòng)態(tài)進(jìn)給和物料配比等。按原理不同，流量?jī)x表可分為差壓式流量?jī)x、容積式流量?jī)x、旋渦式流量?jī)x、電磁式流量?jī)x、超聲波流量?jī)x和質(zhì)量流量計(jì)等。

在化工自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，由于科技的進(jìn)步，自動(dòng)化儀表代替了原先傳統(tǒng)儀表，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛?，F(xiàn)代化工生產(chǎn)對(duì)人工操作的依賴程度越來(lái)越低，通過(guò)自動(dòng)化程序，對(duì)數(shù)據(jù)全程分析，精確化地監(jiān)控化工生產(chǎn)流程，既保證了人身安全，又提升了工作效率。

3 化工自動(dòng)化控制關(guān)鍵技術(shù)

3.1 計(jì)算機(jī)診斷技術(shù)分析

CS3000屬于DCS產(chǎn)品，適應(yīng)于大型或中型化工過(guò)程控制，而HIS為CS3000系統(tǒng)操作站，基于Windows操作系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與過(guò)程操作。在CS3000系統(tǒng)中，一旦自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障，便會(huì)及時(shí)發(fā)出告警信息，并詳細(xì)記錄，從而為查詢故障點(diǎn)，有效解決故障奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)數(shù)據(jù)支持。在CS3000系統(tǒng)中，告警主要?jiǎng)澐譃槿N，即過(guò)程告警、系統(tǒng)告警、操作指導(dǎo)。不同類(lèi)型告警都具備相應(yīng)的顯示窗口，在化工儀表控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，儀表維護(hù)人員便可基于HIS所提供的告警提示信息評(píng)估故障，并及時(shí)采取有效措施快速準(zhǔn)確消除故障，迅速恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行，從而提高化工儀表維護(hù)效率與水平，確保化工生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。

3.2 冗余技術(shù)分析

化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，冗余技術(shù)的運(yùn)用，在很大程度上提升了系統(tǒng)安全性與可操作性。

（1）硬件冗余?，F(xiàn)代化通訊技術(shù)的快速發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了冗余技術(shù)升級(jí)優(yōu)化，冗余技術(shù)包含在線故障檢測(cè)技術(shù)，可發(fā)現(xiàn)故障、定位故障、隔離故障、告警故障。故障檢測(cè)主要包含電源、微處理器、數(shù)據(jù)通訊鏈路、數(shù)據(jù)總線、I/O狀態(tài)等等。而故障診斷包含自診斷與相互診斷，自動(dòng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，可無(wú)擾動(dòng)自主切換。冗余技術(shù)不僅可幫助維護(hù)人員評(píng)估判斷系統(tǒng)故障，方便及時(shí)維護(hù)，消除故障點(diǎn)，還可顯著提升系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性，從而確?；ぐ踩a(chǎn)。

（2）軟件冗余。軟件多重冗余的邏輯表決即冗余系統(tǒng)通過(guò)多數(shù)原則明確結(jié)論的具體過(guò)程與方法。就相同介質(zhì)的測(cè)量，可安裝兩塊或更多儀表進(jìn)行測(cè)量，將數(shù)據(jù)分別傳輸于冗余系統(tǒng)表決，從而明確系統(tǒng)執(zhí)行狀態(tài)，冗余表決的實(shí)踐應(yīng)用在很大程度上提升了自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性，并將非必要設(shè)備聯(lián)鎖動(dòng)作對(duì)化工生產(chǎn)的影響降到了較低程度。一般情況下，表決方式主要包括四種，這四種表決邏輯分別是二選一、二選二、三選一、三選二。下面重點(diǎn)介紹三選二表決邏輯，正常狀態(tài)下三塊自動(dòng)控制儀表狀態(tài)都顯示為1，其中任意兩個(gè)自動(dòng)化控制儀表組合信號(hào)都是0的話，表決器就會(huì)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行直接命令，讓表決器能夠快速準(zhǔn)確執(zhí)行聯(lián)鎖動(dòng)作。三選二表決邏輯的選擇更加合理有效，能夠有有效避免二重化系統(tǒng)無(wú)法辨別真?zhèn)蔚牟蛔?，還有就是無(wú)論通道怎樣出現(xiàn)故障系統(tǒng)經(jīng)過(guò)表決以后都能夠正常的運(yùn)行，這樣可以確保安全性與可用性維持在合理科學(xué)的水平狀態(tài)。

3.3 安全自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)

全自動(dòng)化控制系統(tǒng)是整體自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分之一，同時(shí)它在安全生產(chǎn)的過(guò)程中，能夠?qū)て髽I(yè)的實(shí)際加工過(guò)程進(jìn)行有效保障。在具體應(yīng)用該裝置時(shí)，它能夠有效對(duì)化工企業(yè)設(shè)備中潛在的安全問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理，并根據(jù)其預(yù)設(shè)程序?qū)ζ浒踩珕?wèn)題進(jìn)行有效控制。而且，在實(shí)際發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，它也能夠降低事故現(xiàn)場(chǎng)的人工操作，這樣就能夠避免更多的人員傷亡情況出現(xiàn)，從而就能夠有效提高其生產(chǎn)的安全性。除此以外，在較為危險(xiǎn)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化控制裝置能夠發(fā)揮其自身的作用，并通過(guò)代替人工操作來(lái)完成相關(guān)工作的內(nèi)容。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前化工儀表自動(dòng)化已成為化工生產(chǎn)廠家持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在化工生產(chǎn)工作過(guò)程中，化工自動(dòng)化控制技術(shù)非常關(guān)鍵，必須要加強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)改進(jìn)以及優(yōu)化，將化工自動(dòng)化控制儀表準(zhǔn)確性全面提升，利用技術(shù)將化工生產(chǎn)效率全面提升，將化工行業(yè)活力全面增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在今后的儀表自動(dòng)化控制技術(shù)研究中，不斷探索和引進(jìn)先進(jìn)國(guó)家技術(shù)，提升儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的工作性能和效率，才能提高企業(yè)整體盈利，保證企業(yè)行業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)專業(yè)度，促進(jìn)化工企業(yè)的健康發(fā)展。