初探化工仪表及自动化的改革

庞 凯

(阳煤集团太原化工新材料有限公司，山西 太原 030400)

引 言

随着社会经济的不断提升及科学技术的不断进步，电气工程领域也得到了快速发展，且自动化技术被广泛应用至生产生活的各个领域，化工仪表方面也不例外。但实际应用过程中，化工仪表的自动化改革工作依然存在一些问题，对此，相关企业应不断提升其自动化控制水平，更高效地完成改革工作，从而促进化工行业的可持续发展。

1 我国化工行业常用的自动化仪表

在生产过程中，我国化工行业主要使用以下几种自动化仪表，压力仪表、流量仪表、温度仪表。在线过程分析仪、物料仪表。压力仪表，其在化工生产过程中占据着十分重要的地位，可以有效地保证厂房设备与相关工作人员的安全性，确保生产工作的顺利进行。在实际生产过程中，企业应根据不同的测压原理选择不同类型的压力仪表，且最为常用的压力仪表主要包括活塞式、弹性式以及液柱式三种，应用范围较广，可以压力测量腐蚀介质、高温介质等多种介质类物质，且具备较高的测量精度，提升了我国化工业的生产水平。流量仪表，在工业生产过程中应用最为广泛，可以获得更为丰富的参数信息，因此，化工生产中最为关键的则是研究流量仪表。此处的流量主要指的是单位时间内流经有效截面流体的质量与体积，且必要时还需要利用流量计算仪测量一定时间内的体积与流量，并根据不同的流体介质进行有效区分。一般情况下，在测量流量体积时常使用速度发与容积法，并利用直接法与推导法测量流量的质量。温度仪表，可以有效监控测量化工生产期间的温度范围。在化工生产过程中，较常使用的温度仪表主要包括热电偶与热电阻两种类型，且受现场总线技术的影响，使用接触式测量温度的方式必然会实现自动化发展。在线过程分析仪，其在化工生产过程中主要实现全程自动化控制。相较以往的化工生产模式，现代化工生产更注重自动化测量工艺参数，且其主要通过在线过程仪完成，以判断化工产品是否满足质量标准。且在使用在线过程分析仪时，一般需要配合使用多套仪器设备，比如核磁、液相色谱以及原子吸收等仪器。物料仪表，其主要被用于测量液位，测量对象为半成品或者成品。化工行业存在多种物料，其测量方式各不相同，且随着化工行业的快速发展，其对物料测量的精度也提出了更高的要求，需要综合使用液位计、雷达式与矩阵涡流式液位计等。虽然存在多种类型的物料仪器，但除了浮力式仪表可以通用外，受物料特性的影响，其他仪表均不能通用[1]。

2 现代化仪表自动化控制功能

现代化工业仪表具有更多优势，因此其在化工行业中得到了广泛使用，且表现出多种功能，具体而言主要表现于以下几个方面。

2.1 可编程功能

为了有效替换原有的硬件逻辑电路，在仪表制造过程中，相关工作人员应增加更多的计算机软件因素，从而达到软化硬件的目的。为了从根本上简化仪表的内部结构，工作人员应在部分控制电路中增加运行复杂的自动化控制软件，或者使用高端的计算机软件系统，从而有效改造仪表，改变原有的逻辑电路，切实提升化工仪表本身性能，确保仪表实现高速运行。

2.2 计算功能

为了有效提升化工仪表的计算速度与准确性，工作人员应有效结合微型计算机与传统仪表，实现仪表的自动化，使其具备更为精确的计算功能。此时，化工仪表可以有效计算大量数据信息，并可以确保计算结果的准确性。但在化工仪表的计算过程中，工作人员应明确最值，减少工作环节与计算工作量，从而充分体现出化工仪表的计算功能。

2.3 记忆功能

相较普通的化工仪表而言，若仅使用硬件设施则只可以短暂性的记忆相关的数据与信息，完成某一时段内的状态记录工作，不能保存过多或过于复杂的信息，并存在新信息覆盖旧信息的问题。而通过有效结合微型计算机与自动化仪表，则可以有效增强化工仪表的储存与记忆功能，可以及时记录仪表各个状态的信息，以便查看。

2.4 复杂控制功能

传统的仪表运行流程比较简单，且自身的控制系统较少，但在实现仪表自动化后，仪表自身功能得到了有效加强，可及时处理常规仪表无法有效处理的问题。如此，当在化工生产过程中出现复杂性问题后，自动化仪表可以实现及时控制，降低了故障的发生几率，便于化工生产工作的顺利进行[2]。

2.5 故障监督功能

在化工生产过程中，仪表需要记录较多的数据信息，且其包含了各个化工生产环节的数据。以往普通的化工仪表主要针对硬件设备，不能及时准确的反映故障的发生部位。但在实现化工仪表的自动化后，仪表增加了微机处理系统，可以及时分析故障发生数据，从而明确故障的具体位置，这样便有效节省了故障的查找时间，降低了故障设备的维修时间，提升了化工生产的效率与水平。除此之外，实现化工仪表的自动化还可以有效落实各项监控工作，从而帮助化工人员及时发现生产问题，并制定针对性的解决方案，促使化工生产工作的顺利进行。

3 现代化仪表自动化控制技术

为了实现仪表的自动化，应为其安装DCS系统，新型的DCS系统主要包括车间厂房、现场仪表、单元控制以及企业管理层等方面。在现代化的仪表工作过程中，DCS系统为化工企业的生产工作提供了信息通道，且其具有实时性、系统性、全面性以及准确性等特点。同时，DCS系统也具有人性化，可以实现曲线打印、历史描绘以及报警灯等工作，也可以实现自动与手动之间的自由切换。比如，某化工企业在使用DCS系统时，可以安装甲醛、甲缩酸等仪表配置，并利用DCS系统完成生产控制工作。通过实践反馈信息可以看出，新时代工业生产进程中，DCS系统投资金额占据所有生产装置总投资的10%～16%左右。化工生产期间的甲醛具有较大危害性，因此化工生产期间应为氧化反应、二元混合器等危险系数较高的设施安装报警装置，并配合使用超压、超温、物料配比异常时需要的自动切换与报警装置，这样DCS系统便可以有效测量系统的压力、温度、流量以及液位等参数信息，并可以在控制室内部完成集中监控，从而满足报警显示、统一调度的基本要求[3]。

4 现代化工自动化仪表的发展前景

化工仪表的自动化主要目的便是确保化工生产安全稳定地进行，对此，在现代化的化工生产过程中，工作人员应在使用现代化仪表的基础上，有效完成化工生产信息的整理、记录以及调控等工作。随着我国科学技术的快速发展，化工生产设备类型的不断增多，化工设施间的联通方法也不断增加，为了确保现代化设施的稳定运行，相关部门必须采取相应的监管措施，并加大人力、物力以及财力方面的支持力度，在化工生产控制中增加自动化仪表，从而促进化工产业的发展速度。

5 结语

随着化工仪表在各个行业的广泛使用，实现其自动化控制工作变得越来越重要。对此，相关企业应在结合理论与实践的基础上，深入分析研究化工仪表的自动化技术，分析相关的自动化设备与装置。同时，在现代化工生产期间出现故障问题后，企业还应增加全微机化设备仪器，从而提升故障的解除效率，为企业节省更多的费用成本，提高经济效益水平。