对现代化工仪表及化工自动化的过程控制的探讨

王昊

摘 要：化工生产是现代工业产业中的支柱性产业之一，随着化工产业的不断发展，化工行业的测量仪表的科技水平也随之不断提升，并且逐渐具备了自动化控制功能。本文在这样的前提下，首先分析现代化工仪表的主要类型，进而对化工自动化过程控制加以探讨，旨在通过化工仪表的自动化，进一步推进化工生产的自动化水平。

关键词：现代化工仪表；化工自动化；过程控制

前言：在化工生产过程中，化工仪表起到了非常重要的测量与控制作用，能够更好地保证化工生产的精准性。在化工仪表中增加自动化控制装置，能够提高化工仪表的自动化水平，能够进一步提升化工生产的精准性与高效性，实现对于化工生产工艺与原料的严格监督与控制，同时也是工业生产自动化发展的必然结果。

1.现代化工仪表类型

化工仪表在化工生产中的使用较为广泛，能够起到非常重要的作用，如在化工生产对于温度、压力、流量等变量的检测、显示与控制的仪表。基于其使用目的与使用特点进行区分，可以将其划分为不同类型，如温度仪表盘、压力仪表、物位测量仪表、流量仪表等。

①温度仪表。化工生产具有一定的特殊性，某些化工材料对于生产环境的温度要求较为广泛，部分化工产品要求生产温度控制在-200℃-1800℃的范围内。化工生产的温度控制过程中，常用仪表为热电偶与热电阻仪表。以总线技术结合电子技术能够实现接收信号的DCS与温度仪表采集系统直接录入，以便于实现化工产品生产温度的有效测量与控制。

②压力仪表。压力仪表主要是出于控制化工产品生产过程中压力状态的需要，在化工生产中，压力因素是其中极为重要的变量，通过环境压力的改变能够更加高效而精准地完成化工产品的生产，此外，化工生产设备也会受到压力因素的影响。因此，在化工生产过程中，对于压力因素进行精准控制是极为重要的。一般来说，在化工生产过程中，应当将压力控制在300MPa以下。常用的压力控制仪器包括压力传感器、特种压力表（耐腐蚀、耐高温、抗震等特性）与压力变送器等。

③物位测量仪表。物位测量仪表的作用在于精确控制化工生产原料的用量，一般的物位测量仪表可以划分为直读式仪表、浮力式仪表（浮球、浮子、电浮筒、磁致伸缩等）、回波反射式仪表（超声波、导波雷达等）、电容式仪表、重锤式仪表、静压式仪表等，其中，回波反射式类型中的导波雷达仪表以及浮力式类型中的磁致伸缩仪表的精确性最高。

④流量仪表，是用于测量化工生产中的提及流量测量，其应用原理包括流量速度测量原理与流量容积测量原理，又可以划分为直接测量与推导测量等不同方式。常用的流量仪表包括电磁流量计、浮子流量计、科氏力质量流量计、超声波流量计等[1]。

2.化工仪表的自动化控制功能

2.1化工仪表的可编程功能

现代化的化工仪表，是将化工仪表制造技术与计算机软件技术结合起来，更换原本的逻辑电路，增加控制软件，实现化工仪表功能的复杂化，同时简化化工仪表内部结构，通过计算机软件操作技术进行仪表改造，使化工仪表具备可编程功能，其使用性能与运行效率就得以大大提升。

2.2化工仪表的记忆功能

传统的化工仪表的通过逻辑电路与时序电路在某些特定时刻简单记忆化工仪表的运行状态，但这种记忆模式具有一定的缺陷，即在进行下一工作阶段运行状态的记忆时，上一阶段所记忆的运行状态会被覆盖，缺少了可追溯功能。在化工仪表实现了信息化与自动化转化之后，在仪表内部引进了微型计算机设备，通过计算机内部的随机记忆存储装置就能够实现仪表运行状态的持续记忆，并且可以具备多种运行状态的记忆功能。同时，由于在化工仪表内部加设了微型计算机，则化工仪表就具备了计算功能，可以进行更加复杂的计算，如极值计算、给定极限检测等，计算结果的精确性较高。

2.3化工仪表的数据处理功能

在实际运行过程中，化工仪表通常会经历一些线性化处理、自动检测与校正、工程值转换、测量值转换等情况，而外界因素的干扰也会对化工仪表的运行产生影响，针对这些情况，对化工仪表进行计算机处理，通过软件控制技术与数据处理功能有效应对以上问题。化工仪表所具备的数据处理功能可以大大提高处理效率，能够为化工测量提供很大的便利，同时减少化工仪表与系统的软硬件压力，并且确保仪表具备数据检索、数据处理与优化功能。

2.4化工仪表的精确测量功能

现代化工仪表与化工自动化的实现，可以确保对化工仪表中心系统的有效控制，在较短的时间内完成测量工作，确定测量值，并排除不必要的外界干扰。通过自动化化工仪表中的微处理器消除测量与计算误差的影响，修正测量与计算过程中出现的误操作，仪表测量的精确性大大提升。

2.5化工仪表的控制监督功能

自动化化工仪表具备更加复杂的控制功能，能够处理常规化工仪表無法处理与应对的问题，有效实现化工生产过程中可能面对的负责性控制问题，并且减少设备故障与处理故障的可能性。此外，自动化的化工仪表还具备自动控制与监督功能，能够对化工仪表在运行与操作过程中产生的相关数据加以显示。未实现自动化转化的常规化工仪表主要依靠的是硬件设施得以运行，对于运行故障问题无法精准定位于显示，这就给故障排除带来了一定的难度。

现代化化工仪表所具备的微型计算机处理系统，可以更加高效而精确地进行故障定位，明确显示故障数据，便于检修人员排除故障，减少不必要的时间成本投入，并且大大提高了仪表故障排除效率。化工仪表自动化的实现，可以确保仪表使用与运行全过程的监督管理，便于运维人员掌控仪表运行的全状态，确保现代化化工生产的高效性与稳定性[2]。

结语：化工仪表与化工生产过程的自动化控制，可以基于现代化工生产的实际需要，并结合计算机技术、自动化技术，基于化工仪表的技术原理进行仪表改造。经过自动化改造之后的化工仪表，能够具备一定的可编程功能，仪表性能得以提升，同时兼具计算、记忆数据处理与控制监督等功能，能够有效提高化工仪表的使用效果。

参考文献：

[1]丁秋琴， 姜盈盈. 探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J]. 化工管理， 2014（23）：179-179.

[2]张洪翠. 探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J]. 化工管理， 2015（1）：199-199.