化工仪表自动化及在生产中的应用

马雪莉

摘要：随着我国市场经济的持续发展，我国各个行业、各个企业之间的竞争关系越来越突出，为提高企业的市场竞争力，提高生产效率和生产质量就成为了各个企业的重要研究课题。而化工仪表自动化的应用对化工生产行业的发展有着至关重要的影响作用，能够为化工生产作业提供更多便利，进一步提高化工生产的整体效率和质量，使化工生产企业的市场竞争力得到有效提高。本文就针对化工仪表自动化及在生产中的应用进行深入分析，希望能为化工仪表自动化的发展提供有效参考依据。

关键词：化工仪表；自动化；生产；应用

引言

当前在经济不断发展的前提下，科技水平越来越高，这也促使化工行业自动化程度的进一步提升。自动化仪表在化工生产当中，逐渐得到了广泛的应用。下面将对此进行详细的探讨。

1、现代化工仪表类型

1.1温度测量仪表

化工生产因涉及到各种化学反应，所以会出现一些温度变化现象，如果温度在15～35℃之间，工作人员可以继续工作，但如果温度过低或过高则不适合人工作。为保证化工生产中温度正常，必须使用温度测量仪表以及时测量温度，并对异常温度进行调控，从而保证化工生产人员的工作安全性。温度测量仪表可测量的温度范围一般在-300～2000℃之间，测量温度时为保证测量安全性还需要使用热电阻仪表和热电偶仪表等。

1.2压力测量仪表

化工生产中除了会产生异常温度还会产生异常压强，故需要对化工生产所产生的压力进行严格控制，因为压力的达标是化工生产中化学反应效果的重要保障。通常情况下化工生产中的压力在负压到300MPa范围内。

1.3物位测量仪表

除温度、压力外化工生产中还需要应用到大量的化学原料，为保证化工生产安全和化学反应效果，必须对化学原料的剂量进行控制尤其是关键新原料。除了要控制化学原料的剂量以外，还需要控制化学成品、半成品的质量和剂量，故需要使用专门的仪表来测量化工生产中的化学原料，并且仪表要适用于多数物料测量，所以通常情况下所使用的物位测量仪表为浮力式测量仪表。另外，在测量时还需要对物位测量仪表进行精细化管理，比如直读、差压、浮力、电接触、超声波、电容及重锤等。

1.4分析仪表

分析仪表主要分为在线分析仪表和实验室分析仪表。这类仪表一般都由4个部分构成：取样、预处理及进样系统，从流程中取出具有代表性的样品，并使它符合分析器对样品状态或条件的要求；分析器，将样品的成分量或物质量转换成可测量的电信号；电源和电子线路，对仪表各部分供电，控制仪表各部分的工作，将分析送来的电信号放大后输入至显示、记录器，或同时送至自动控制器或电子计算机；显示、记录器。

2、化工仪表自动化在精馏塔操作中的应用

2.1精馏塔在化工生产装置中的控制要求

精馏塔的主要作用就是对溶剂进行提纯，使其能够符合相关标准要求，继而将其提供给化工生产进行使用。在进行精馏塔的操作过程中，必须要确定能量消耗、产品产量及产品质量等控制目标，其中质量指标更是化工生产的关键条件，需要在符合质量指标的基础上，尽可能提高产品的生产数量，并同时降低能量的消耗，使化工生产的整体效益得到有效提高[3]。同时，在控制精馏塔的时候，必须要充分考虑到某些会影响其运行质量的不利因素，尤其是塔压的波动、温度的变化及进料的降量和提量等等。

2.2精馏塔的自动化控制回路

在精馏塔的自动化生产控制中，主要的控制对象就是温度，其整个控制回路包括了塔侧线采出量控制、塔顶回流量控制、塔顶采出量控制、塔釜进料量控制及塔釜液位控制。一般在精馏塔生产没有进入平稳状态之前，控制器都要处于手动状态，利用手动输入对调节器的输出进行调整，在各项指标进入平稳状态之后，就需要将控制器改成自动化状态，根据化工生产的需求对精馏塔进行降量、提量。同时，各个控制回路的操作步骤要按照一定顺序进行，在进行降量和提量之前，将各个控制回路改成手动状态，在降量或增量之后，对蒸汽阀进行调节进行降温降压或升温升压，并对溶剂进行分离生产，之后就要在塔液、塔温及塔液的稳定状态对各个阀门进行调节，使各个控制回路能够有效实现自动化控制。

3、提高化工仪表应用水平的策略

3.1做好化工仪表设备备的前期管理工作

首先，仪表设备采购管控。采购人员需要根据高质量、高性价比以及使用年限长短等原则，加强设备的质检与验收。其次，化工企业应该遵循生产经营的发展趋势以及安全生产等要求，做好仪表设备的规划工作，严格做好化工仪表设备的各项检查，从而保障仪表设备的安全与可靠性等特征。最后，做好安装与调试。这时化工企业需要找专业的施工单位进行安装与调试工作，确保所有化工仪表设备安装的规范性以及迎合设计要求。同时化工企业还应该定期进行设备的检查与维修，从而避免出现不必要的危险。

3.2做好可编程功能的控制

化工仪表在进行设计时，能够把先进的计算技术加入到普通化工仪表当中，这也可以对于化工仪表的硬件逻辑电路起到一个有效的转换作用，可以把硬件系统逐渐的简化。尤其是对于那些有着非常繁杂的控制电路的化工仪表，把计算机技术应用于仪表设计当中，既可以使用自动化软件进行相应的控制，同时也能够把化工仪表当中的电路结构在根本上进行有效的简化。智能系统的发展以及在化工仪表设计开发中的应用，可以逐步提高仪表的自动化程度，使其更具智能化、人性化的特色，不但提高了仪表本身的功能和稳定性，更有利于控制系统的组态及生产过程中的仪表维护。

3.3计算功能的控制

在进行现代化工仪表生产时，一项关键的任务就是在确保化工仪表生产效率的基础上，还可以保证仪表生产的稳定性以及准确性。实现可编程功能的控制在很大程度上可以提高现代化工仪表生产的稳定性，并有利于提高其生产的精确性。而计算机技术不仅仅能够实现可编程功能，还能够实现计算功能，从而大大提高化工仪表生产的精确性。通过计算机技术和自动化化工仪表的有力结合，一方面可以大大增强化工仪表的计算能力，另一方面还可以使化工仪表与先进的高智能化水平的控制系统相匹配，从而大幅度提高化工仪表的生产效率。计算功能控制的实现既能够使得現代化工仪表在生产过程中尽可能地减少反应时间，使得化工仪表对于大数据的处理能力能够有一个质的改变；而且，有了强大的计算机技术支持，化工仪表计算的精确性与准确度也将会得到提高。

结束语

综上所述，化工仪表自动化的应用使得化工企业的生产水平和控制水平得到有效提高，对化工企业的持续发展有着较好的促进作用。当前我国化工企业对化工仪表自动化的应用有待加强，各个化工企业应积极加强对化工仪表自动化的研究和实践，充分发挥化工仪表自动化的应用价值，从而有效提高化工生产自动化控制水平，为化工行业的进步和发展提供有利支持。

参考文献：

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[2]张文东，潘静.化工仪表及自动化的发展分析[J].化工管理，2016（26）：12.

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