化工生产控制自动化及仪表探究

(石药集团中诺药业(石家庄)有限公司，河北 石家庄 050041)

化工生产控制自动化及仪表探究

刘彦武

(石药集团中诺药业(石家庄)有限公司，河北 石家庄 050041)

化工生产常常在封闭、超高或低温度等特殊条件下作业，又基于安全问题的考虑，避免需要投入大量人手操作，发挥自动化控制和仪表的监测作用在化工生产行业已经成为必然要求和趋势，本文就此问题进行探析。

化工生产;自动化;仪表

1 化工生产控制自动化现状

计算机技术应用到化工行业生产上，大大促进生产自动化的进行，同时，自动化设备装置也在广泛投入使用，避免了直接投入人力劳动。这种采用计算机自动化装置来代替人力进行化工生产方式，被称为自动化化工生产过程。监测仪表是自动化设备中不可或缺的部分。经济发展科技进步，让半导体与集成电路得到进一步强化，体积小、精度高的自动化仪表得到了社会的肯定，以计算机作为数据处理中心的多种自动化方案得以实现。

化工企业要发展，产品生产就必须向大规模、连续高效生产与综合利用的方向改革。人工操作由于难度大、效率低，合格工人培养难度大等众多问题，越来越无法适应当前生产需求，必须寻找更有效的执行机构来操作生产。所以，对工艺参数的监控迅速、准确，能快速进行工况分析、判断并做出操作决策的自动控制装置是适应当前化工企业发展需求的。于是，大批自动化装置部件，如:检测元件、调节、变送、执行等各相关元件或结构装置依次衍生而出，各种不同的自动化的控制系统，便是它们在生产操作与工艺设备中和生产设备的不同结构组合而成。

化工产业的大力扩展，社会对化工产品的要求提高，让化工产品的生产技术越来越趋于精细化、规模化，所以让自动化控制与仪表又有迅猛发展，新产品和新技术层出不穷。如:电动和气动的Ⅱ型、Ⅲ型仪表都已经陆续投入大规模使用阶段，多功能组装式仪表也相继投入运行，而这种以微型处理器作为基础的过程性控制仪表，即集中分散型的控制系统更是将自动化技术推往更高的水平。

2 当前自动化控制下的仪表优势

当前科技微电脑芯片技术的应用，不仅极大的缩小了化工自动化控制仪表体型，且精度、容错性、抗干扰性能及可靠性都得到了大幅提高。

2.1 计算功能。微型计算机的使用让自动化仪表可以进行更多复杂和精确的计算，因此自动化仪表能经常进行一些诸如确定一个极大或极小值、被测量给定极限检测、乘除一个常数等多个方面的比较和运算。

2.2 可编程功能。硬件软化就是仪表中大量硬件的逻辑电路被计算机软件所代替。其中最特别的是在控制电路里应用一些接口芯片的“位控特性”进行一项复杂的功能控制，而其软件编程十分简单，可以用存储控制的程序替代之前的顺序控制。

2.3 数据处理的功能。在测量活动中，尤其是室外测量中，由于各种自然或认为的原因，经常遇到自检自校、线性化处理、工程值与测量值的转换及其抗干扰等技术问题，但有了微处理器与相关软件便可以很方便地解决，既减轻了大部分硬件的负担，又可以增强其信息处理速度与精度，使得自动化仪表可以进行优化和检索等工作。

3 常见仪表探析

常见仪表应用到生产中，自动化仪表各种各样，譬如压力仪表和流量仪表是一般化工生产企业都用到的。此外，测量温度和物料等各种仪表也是常见的。随着新科技的发展，各种仪表不断问世。以下就计算常见的几种仪表。

3.1 在诸多仪表中，压力仪表在化工生产中，尤为重要。它不仅是生产安全的监测仪器，还是保证化工生产顺利完成的必要保障。压力仪表通常情况下，能实现的监控范围可以由负压力至300MPa，对生产的全过程的压力状态进行动态监控。目前，压力仪表运用的测量原理概括起来有三种，即弹性式和液柱式，还有特殊的活塞式。在选用压力仪表的过程中，工作人员需要根据不同类别的介质和压力产生的具体方式等各种情况来对仪表进行适当的选取。随着科技的发展，仪器的精密程度将越来越高，而且抗腐蚀耐高温等性能也将不断提高。

3.2 流量仪表是化工生产中使用最广泛的，其监控目标主要是，单位时间内通过有效截面积的介质体积、质量。流量仪表的测量内容十分丰富，根据需求，对流量、体积进行计算与测量。根据流量仪表的测量原理，可分为质量流量测量和体积流量测量。在生产使用时，一般情况下，采取速度法与容积法进行对流体体积的测量，而对于流体质量的测量，则多采取直接法以及推导法。

3.3 温度仪表是对生产过程各个环节中温度的监控，可测量值是－200°C至1800°C。按原理的不同，可分为热电偶和热电阻两种模式，测量的方式多为接触式。如果能够实现温度的自动化控制，那么就可以实现现场总线技术的应用

3.4 矩阵涡流式、磁致伸缩式以及雷达式等不同类型的高精度仪表是由于测量方式与原理的差别而存在的物料仪表，其中最常用及通用的是浮力式仪表。物料仪表是针对液位的测量仪器，包括对原料、成品和半成品的测量。

3.5 在线过程分析仪表则是实现化工生产中的控制和分析的自动化的基本保障。注重工艺参数优化设计是现代化工生产中的关键，工艺参数的测量的自动化过程便是由在线过程分析仪表来进行的。在线过程分析仪表是需要多种仪表之前的相互配合与使用从而对产品的质量是否合格进行监控的。在现代化的化工生产中都更加注重工艺参数的优化设计，工艺参数的测量设定需要实现自动化，这个过程就是通过在线过程分析仪表来实现。在线过程分析仪表都需要多种仪表相互配合使用来对产品质量是否合格等进行监控。

4 结束语

上文通过分析我国现在化工生产行业中的控制自动化技术应用现状，对当前化工行业采用的仪表监测技术进行了探讨，并介绍了几种常见的监测仪表，希望在科学信息技术发展迅猛的今天，化工生产自动化控制技术和仪表研发有更大的突破。

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TP2

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1003－5168(2013)07－0077－01

刘彦武(1981.10—)，男，吉林桦甸市人，毕业于北京化工大学，本科学历，助理工程师。