朱晨鳴，霍明陽(yáng)，王亮

[摘? ? 要]現(xiàn)代化工業(yè)行業(yè)高速發(fā)展的時(shí)期，人們對(duì)于化工生產(chǎn)工作提出了較高的要求，工業(yè)領(lǐng)域也在逐步地應(yīng)用自動(dòng)化和智能化技術(shù)，成為整個(gè)行業(yè)未來發(fā)展的重要方向。熱工、化工工藝設(shè)備不斷創(chuàng)新，為了能夠發(fā)揮化工工藝的整體功效，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，就需要配置專業(yè)的自動(dòng)化裝置。同時(shí)在化工自動(dòng)化裝置中結(jié)合智能系統(tǒng)，提高整個(gè)化工生產(chǎn)的效率，保證化工生產(chǎn)過程中的全面監(jiān)控，也可以加強(qiáng)對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備的高效利用，為我國(guó)化工生產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。在化工生產(chǎn)中智能化儀表具有非常重要的作用，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的分析以及控制，有效地提高化工生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性，保證整個(gè)化工生產(chǎn)工作全面、順利的開展。

[關(guān)鍵詞]化工自動(dòng)化儀表;控制系統(tǒng);智能化

[中圖分類號(hào)]TQ056 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2022）02–0–04

Research on Intellectualization of Chemical Automation Instrument and Control System

Zhu Chen-ming，Huo Ming-yang，Wang Liang

[Abstract]In the period of rapid development of modern industrial industry， people put forward higher requirements for chemical production. The industrial field is also gradually applying automation and intelligent technology， which has become an important direction for the future development of the whole industry. Thermal engineering and chemical process equipment are constantly innovating. In order to give full play to the overall effectiveness of chemical process and increase the economic benefits of enterprises， professional automation devices need to be configured. At the same time， the combination of intelligent system in chemical automation device can improve the efficiency of the whole chemical production， ensure the comprehensive monitoring in the chemical production process， strengthen the efficient utilization of relevant instruments and equipment， and lay a good foundation for the rapid development of China's chemical production industry. Intelligent instrument plays a very important role in chemical production. It can realize the analysis and control of relevant data in chemical production process， and effectively improve the efficiency of chemical production process. Stability to ensure the comprehensive and smooth development of the whole chemical production.

[Keywords]chemical automation instrument; control system; intellectualization

1 化工自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)智能化分析

1.1 化工自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)智能化概述

化工行業(yè)的生產(chǎn)中會(huì)涉及到很多的變量，例如溫度、流量以及濕度等。為了加強(qiáng)整個(gè)生產(chǎn)過程的全面控制，就需要對(duì)這些變量進(jìn)行及時(shí)的掌握，通過儀表反饋相關(guān)的數(shù)據(jù)，了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)?；x表具備對(duì)化工設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)的功能。使用自動(dòng)化儀表可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)化工生產(chǎn)的全面控制和監(jiān)督，避免在化工原始生產(chǎn)過程中因人為因素造成的誤差，也可以保證整個(gè)化工生產(chǎn)工作的全面開展。另外，自動(dòng)化儀表已經(jīng)成為整個(gè)化工生產(chǎn)過程中非常重要的一項(xiàng)設(shè)備及控制系統(tǒng)，能夠有效地調(diào)節(jié)化工生產(chǎn)中的相關(guān)情況，提高設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行效率，按照工作流程的要求對(duì)每個(gè)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行真實(shí)的反映。而控制系統(tǒng)也會(huì)因控制內(nèi)容的不同而存在相應(yīng)的分類。隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果也更加明顯?？刂葡到y(tǒng)是現(xiàn)代化化工生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的一個(gè)組成，它可以通過在無人操作的基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)程序的設(shè)定，加強(qiáng)整個(gè)化工生產(chǎn)流程的自動(dòng)化控制力度，控制系統(tǒng)智能化，還可以減少生產(chǎn)過程中的人員和物力投入，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)資源的優(yōu)化配置，保證工業(yè)生產(chǎn)的效率和水平，也是未來我國(guó)化工生產(chǎn)非常重要的一個(gè)發(fā)展方向。

1.2 化工自動(dòng)化儀表及控制系統(tǒng)智能化特點(diǎn)與功能

1.2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

化工自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，儀表的使用以及智能化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的通電操控，在儀表出現(xiàn)任何斷電的情況下可以及時(shí)的恢復(fù)。而傳統(tǒng)的運(yùn)行體系中儀表一旦出現(xiàn)了短路的情況，將會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和資源出現(xiàn)丟失的情況。這些問題會(huì)給整個(gè)生產(chǎn)流程帶來不良的影響，也會(huì)導(dǎo)致斷電之后的儀表存在最初的運(yùn)行狀態(tài)，消耗大量的人力和相關(guān)的資源，也會(huì)對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)帶來不良的影響。只有應(yīng)用了自動(dòng)化儀表之后，才可以保證儀表具備記憶功能，加強(qiáng)對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的合理應(yīng)用。

1.2.2 計(jì)算功能

在傳統(tǒng)的化工儀表應(yīng)用過程中，技術(shù)人員需要根據(jù)基礎(chǔ)的參數(shù)，對(duì)后續(xù)的計(jì)算方式進(jìn)行模擬。通過這樣的方法只能對(duì)一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，如果需要對(duì)大量的繁雜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，則會(huì)消耗較長(zhǎng)的時(shí)間以及較大的人力，同時(shí)計(jì)算的精準(zhǔn)度也會(huì)相應(yīng)的降低。而應(yīng)用了自動(dòng)化儀表以及智能化系統(tǒng)之后，可以采用數(shù)字電路控制方法，對(duì)整個(gè)儀表收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算分析，不僅保證計(jì)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)還可以提高計(jì)算的速度，為后續(xù)儀表設(shè)備的使用以及相關(guān)化工生產(chǎn)流程起到積極的推動(dòng)作用。

1.2.3 編程功能

通過編程技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)程序的很多功能，植入相關(guān)的系統(tǒng)代替一些硬件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中儀表各項(xiàng)功能的全面落實(shí)。按照邏輯電路可以看出，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)替代人工技術(shù)之后，尤其是接口芯片復(fù)雜的控制都需要采取專業(yè)的技術(shù)。當(dāng)選用程序編寫時(shí)，操作就較為簡(jiǎn)單，可以應(yīng)用硬件編寫，只需要根據(jù)電路和控制電路系統(tǒng)的整體使用性能，就可以改變傳統(tǒng)化工自動(dòng)化儀表的應(yīng)用狀態(tài)。

1.2.4 誤差處理功能

在化工自動(dòng)化儀表的應(yīng)用過程中，微處理器應(yīng)用軟件可以進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算和分析，有效地處理檢測(cè)工作中存在的一些問題，減少硬件自身的壓力和負(fù)擔(dān)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由于存儲(chǔ)量比較大，同時(shí)適用于遠(yuǎn)程操控，因此要積極引進(jìn)相關(guān)的軟件系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)資源和數(shù)據(jù)的獲取力度，同時(shí)對(duì)這些數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。微處理器可以有效地減少一些誤差問題，將傳感器以及溫度補(bǔ)償?shù)裙δ軕?yīng)用到智能化的設(shè)備中，提高整個(gè)系統(tǒng)的智能化水平，加強(qiáng)化工自動(dòng)化儀表的應(yīng)用效率。

1.2.5 網(wǎng)絡(luò)化功能

化工自動(dòng)化儀表自身具有網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)連接將不同的傳感器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理時(shí)，才能達(dá)到高效的管理作用。多操作和多網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的全面監(jiān)控，有效地保證工程的技術(shù)人員在掌握數(shù)據(jù)之后，對(duì)工程的后續(xù)操作采取針對(duì)性的方法。智能化應(yīng)用系統(tǒng)中儀表與單片機(jī)融合應(yīng)用，可以有效地改善檢測(cè)方式，加強(qiáng)對(duì)新型設(shè)備的應(yīng)用效果，改變傳統(tǒng)模式下化工儀表的弊端，還可以提高整個(gè)計(jì)算過程的精準(zhǔn)度。

1.2.6 儀表的記憶功能

在化工生產(chǎn)過程中自動(dòng)化儀表本身具有一定的記憶作用，它可以對(duì)生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的記錄。而傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)由于采取的電路記憶方法不存在這一優(yōu)勢(shì)，其在出現(xiàn)短路或斷電的情況下不能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的記錄，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備在后期使用的過程中需要進(jìn)行再次啟動(dòng)，兩者是不能共存的，否則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)遺失等不良的問題。應(yīng)用了自動(dòng)化儀表之后可以在其設(shè)備的內(nèi)部進(jìn)行信息模塊的安裝，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和記憶。這樣可以保證自動(dòng)化儀表在出現(xiàn)斷電的故障時(shí)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)記錄的真實(shí)性與完整性。在整個(gè)生產(chǎn)流程出現(xiàn)故障時(shí)可以起到一定的保障作用，也可以提高生產(chǎn)流程的高效化。

2 化工自動(dòng)化儀表及控制系統(tǒng)智能化分析

2.1 智能化參數(shù)控制

在化工自動(dòng)化儀表以及智能化系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，儀表反饋的參數(shù)是整個(gè)化工生產(chǎn)過程中重要的數(shù)據(jù)資源，也是實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。因此，需要保證這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，加強(qiáng)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，提高整個(gè)化工生產(chǎn)的效率。自動(dòng)化儀表通過智能化的參數(shù)測(cè)控和分析減少了在參數(shù)測(cè)控過程中的人為因素干擾，保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度智能化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。傳感器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，不僅可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的相關(guān)準(zhǔn)確性，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸和處理。這對(duì)我國(guó)化工自動(dòng)化生產(chǎn)具有非常重要的意義，也是實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)智能化發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

2.2 智能化系統(tǒng)的控制

控制系統(tǒng)在整個(gè)化工生產(chǎn)中屬于重要的核心內(nèi)容，它對(duì)于化工生產(chǎn)的安全和操作起到了非常重要的作用，化工自動(dòng)化儀表在整個(gè)生產(chǎn)過程中可以對(duì)相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和分析。結(jié)合相應(yīng)的信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理和分析能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)智能化系統(tǒng)的全面處理。工作人員需要結(jié)合智能化的控制系統(tǒng)對(duì)每個(gè)單元控制進(jìn)行靈活的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式維護(hù)保養(yǎng)以及系統(tǒng)優(yōu)化的效果，體現(xiàn)了控制系統(tǒng)智能化的特性。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的控制

在我國(guó)現(xiàn)代化集散控制系統(tǒng)應(yīng)用之后，逐步出現(xiàn)了總線控制系統(tǒng)，它屬于一種升級(jí)的系統(tǒng)，目前在很多的化工生產(chǎn)工作中都被廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)可以將化工生產(chǎn)的自動(dòng)化儀表轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并且進(jìn)行相互的連接。化工企業(yè)只要將信息延伸到現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備管理人員就可以根據(jù)相關(guān)的在線參數(shù)以及診斷故障掌握具體的儀表應(yīng)用情況。針對(duì)于智能化系統(tǒng)和自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，可以掛車在原有的總線系統(tǒng)上，不需要進(jìn)行其他組件的安裝。在實(shí)際的化工生產(chǎn)過程中，還可以通過PLC系統(tǒng)和總線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化儀表的全面應(yīng)用。加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化儀表使用功能的全面開發(fā)?，F(xiàn)場(chǎng)總線智能化儀表可以通過嵌入式軟件的方式對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部的調(diào)節(jié)和控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化儀表的自我校準(zhǔn)、自我診斷，提高了儀表的應(yīng)用效率，也加強(qiáng)了整個(gè)智能化控制的水平。

2.4 以太網(wǎng)控制系統(tǒng)

工業(yè)化生產(chǎn)過程中，以太網(wǎng)屬于一種新型的控制網(wǎng)絡(luò)，它可以對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行各個(gè)層面的掌控，并且延伸到現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備管理層面。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)以及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的統(tǒng)一化開發(fā)，需要遵循相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器以及新型智能化的儀表應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)通信功能需要借助智能化和高精準(zhǔn)度的儀器設(shè)備，提高整個(gè)化工生產(chǎn)的效率和水平，并且實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的全面應(yīng)用。

2.5 集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

我國(guó)20世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了現(xiàn)代化的集散控制系統(tǒng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算系統(tǒng)涉及到的范圍也更加廣泛，同時(shí)包含了多個(gè)智能化儀表，這樣可以形成智能化儀表的整體控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)場(chǎng)及智能化的儀表應(yīng)用過程中可以利用協(xié)議方式的連接，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的獲取，還可以利用交換信息以及控制量，提高整個(gè)智能化控制系統(tǒng)中自動(dòng)化儀表的調(diào)節(jié)、控制、檢測(cè)等相關(guān)的功能。

2.6 智能化儀表的維護(hù)

在化工自動(dòng)化儀表設(shè)備的日常維護(hù)和檢修過程中，可以通過相關(guān)的保養(yǎng)措施提高整個(gè)設(shè)備的使用效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。針對(duì)于同一設(shè)備的儀表在運(yùn)行環(huán)境不同以及維護(hù)流程不同的基礎(chǔ)上，運(yùn)行的壽命和使用的性能也會(huì)存在一定的差異。運(yùn)行環(huán)境主要是為儀表設(shè)備安裝的位置以及與外部環(huán)境接觸的實(shí)際情況，這對(duì)于儀表的防護(hù)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。儀表內(nèi)部接觸的介質(zhì)環(huán)境對(duì)于自身的設(shè)備壽命以及測(cè)量的精準(zhǔn)度和使用的效率，也會(huì)帶來較大的影響。如果運(yùn)行環(huán)境不同則設(shè)備的使用狀態(tài)也會(huì)存在很大的差異。為了延長(zhǎng)儀表設(shè)備的使用壽命，就需要根據(jù)科學(xué)的原理，結(jié)合相應(yīng)的維護(hù)措施，加強(qiáng)對(duì)儀表生命周期的全面預(yù)算和分析。在儀表出現(xiàn)任何故障時(shí)，可以進(jìn)行預(yù)見性和計(jì)劃性的處理方案，開展有效的檢修和更換處理，保證整個(gè)化工生產(chǎn)工作能夠全面順利的開展。另外，化工生產(chǎn)中儀表設(shè)備也會(huì)涉及到控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)等多個(gè)功能。對(duì)于儀表而言，需要對(duì)設(shè)備的使用流量、溫度、濕度以及相關(guān)的液位等進(jìn)行測(cè)控，做好對(duì)自動(dòng)化儀表裝置的維護(hù)和更換。在儀表對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響時(shí)，可以通過一主一備的方式保證整個(gè)生產(chǎn)工作的順利開展。在化工生產(chǎn)控制系統(tǒng)中要多應(yīng)用集散控制系統(tǒng)，加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少各種安全故障的發(fā)生。同時(shí)還可以發(fā)揮設(shè)備和系統(tǒng)的自我診斷功能，提高整個(gè)安裝設(shè)備的使用效率。智能化儀表長(zhǎng)期處于運(yùn)行的狀態(tài)下，維修工作人員就需要對(duì)儀表進(jìn)行定期的檢驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)了電路插座松動(dòng)、脫落以及接觸不良等情況，需要及時(shí)地進(jìn)行緊固處理，避免儀表內(nèi)部出現(xiàn)零件接觸不良的情況。檢修人員還需要按照相關(guān)的工作流程，對(duì)儀表進(jìn)行故障分析，減少對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程帶來的不良影響，提高整個(gè)運(yùn)行環(huán)境的水平。

3 化工自動(dòng)化儀表以及智能系統(tǒng)未來的發(fā)展方向

3.1 朝著高精準(zhǔn)度方向發(fā)展

現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)的高速發(fā)展對(duì)于化工產(chǎn)品也提出了較高的要求，國(guó)家針對(duì)于化工行業(yè)提出了相關(guān)的節(jié)能減排政策，并且做出了具體的規(guī)劃。這就需要化工企業(yè)和相關(guān)的管理人員對(duì)自身的未來規(guī)劃有一個(gè)全面的了解，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化儀表以及智能化系統(tǒng)的全面應(yīng)用，有效地控制生產(chǎn)過程中系統(tǒng)的精準(zhǔn)度提高。生產(chǎn)設(shè)備的使用效率可以保證化工儀表的精準(zhǔn)度，加強(qiáng)對(duì)化工生產(chǎn)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的收集整理，然后通過專業(yè)的分析和研究，加強(qiáng)生產(chǎn)流程的安全性和高效性。

3.2 朝著智能化方向發(fā)展

現(xiàn)階段，我國(guó)化工自動(dòng)化儀表是整個(gè)智能系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，它有利于提高化工儀表體系的操作性和開放性。將CPU計(jì)算系統(tǒng)融入到化工自動(dòng)化儀表中，可以實(shí)現(xiàn)化工儀表的自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)量程切換以及自動(dòng)校準(zhǔn)核算等相關(guān)的工作?；x表的智能化發(fā)展可以保證整個(gè)化工生產(chǎn)工作流程的水平得到全面的提升，因此在未來的發(fā)展中，智能化也是一個(gè)重要的發(fā)展核心與目標(biāo)。

3.3 朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

近些年我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化智能儀表是新時(shí)代控制系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，它主要是利用數(shù)字通信技術(shù)使生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和管理。經(jīng)過與企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，發(fā)揮智能化操控的功能?；ぷ詣?dòng)化儀表在高速發(fā)展的信息時(shí)代，基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的智能化系統(tǒng)也在逐步的完善，尤其是嵌入式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)系統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的自動(dòng)化以及網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化儀表是我國(guó)化工工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一種輔助裝置，儀表自動(dòng)化創(chuàng)新能夠保證化工生產(chǎn)效率與安全生產(chǎn)水平的提高。在實(shí)踐工作中，還要結(jié)合儀表自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，注重技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，推動(dòng)儀表自動(dòng)化智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

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