现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析

过桥 何颖辉

【摘 要】随着我国科技水平的不断进步，化工设备也在进行不断的更新，现代化工仪表是一种对化工生产过程的控制与预测的设备总称，其主要作用是保证化工生产相关数据和信息的准确性，通过对现代化工仪表以及一些自动化设备的应用，可以提升化工生产的自动化水平，实现化工生产控制的全面化、系统化，这是化工生产自动化的必然趋势和发展方向。

【关键词】现代化工仪表;化工自动化;过程控制

化工领域的自动化发展主要是通过在原有的化工设备上增添先进的自动化装置，从而有效替换原本的人工操作，整个过程也被称为化工自动化。纵观我国整体经济的发展趋势来说，化工领域一直以来都占據着重要地位，通常情况中，化工领域的生产都需要应用到密闭性良好的设备，因此人工控制较为困难，同时也不可避免的会遇到某些风险。基于这样的情况，发展化工自动化能够保证生产效率，并且有效规避人工操作所带来的危险，更好的满足化工技术的精度要求。

1、现代化工行业自动化仪表特点

在实际的化工生产中，自动化仪表的应用应具备功能性控制要求及数据控制行两个特点。其中功能性控制要求指现代化工行业自动化仪表需满足可以单独或者与其他仪表合作完成控制管理过程;数据控制行指新型自动化仪表通过对仪表数据分析完成控制过程，准确性高，时效性强。

化工仪表种类：

1.1温度测量仪表：化工生产中一些化学反应会引起温度变化，通常温度在20℃～37℃不会影响生产运行，一旦超过正常温度或低于正常温度会带给人不适感，影响现场生产操作。对此，生产时做好温度控制尤为关键，通过温度测量仪表控制温度，提供适宜的生产环境，保证工作顺利开展。温度测量仪表监测范围在-300℃～2000℃，为确保测量稳定可配合热电阻与热电偶设备。

1.2压力测量仪表：压力控制也是化工生产重要环节，压力范围是化学反应效果的关键环节，负压条件下压力需保持在300MPa范围。

1.3物位测量仪表：物位测量主要针对化学材料剂量、成品半成品质量控制，常见物位测量仪表为浮力式测量仪表。同时，要求做好物位测量仪表精细化控制，如：差压、电接触、超声波、电容等。

1.4流量仪表：该仪表主要应用于管道测量或液体、蒸汽流量;第五，分析仪表：分为线上分析与实验室分析，组成构件包括取樣、预处理、进样系统。其过程为：抽取样品使其满足分析器条件要求，分析器把样品的成分量转为可测量的电信号，电源提供电能保证控制仪表正常运行，把电信号扩大后录入显示器中，工作人员通过读取显示参数展开操作控制。

2、化工生产自动化的过程控制方法

化工生产的自动化过程主要是指利用相关智能化技术，将化工生产与智能技术相结合，以使化工仪表的效用越来越系统化，仪表性能得到不断提升，化工自动化控制主要有以下几个方面：

2.1现代化工仪表的可编程控制

化工仪表可以通过改变原来的电路线路构造实现化工仪表的可操作性，其原理是利用计算机技术使得电路系统更加全面、清晰。又在一定程度上将仪表内部构造进行改造使其更加简单，通过计算机技术的应用，可以使化工仪表的性能和功能增加，在使用过程中又增加了便捷性，以此提升化工仪表的应用效率。

2.2现代化工仪表的记忆模式控制

传统的化工仪表的应用使得在化工生产中会出现一系列问题，如下一段记录数据会将上一段的电路记录数据覆盖，使得以往的电路数据无法可查。现代化工仪表可以结合自动化和信息化技术，引进微型的计算机设备，通过计算机的记忆功能实现仪表运行状态的储存记录，另外，由于信息技术的应用，使得化工仪表增加了计算的功能，可以进行更加复杂的计算过程，得到的计算结果也更加准确。

2.3现代化工仪表的故障监督控制

传统的仪表无法完整的展现故障位置，只单纯的对化工阶段的数据信息进行记录，加入新技术后的现代化工仪表具有微处理系统，可以将故障的位置进行准确定位，采集相关故障信息，在仪表发生故障后维修人员可以迅速找到问题的来源，给实际的故障排查工作带来了很大的便捷性，节省了维修时间，提高了化工仪表的使用效率，使得管理人员对化工仪表的运行情况能够有全局性的了解，以便及时采取相关措施进行隐患处理，确保现代化工生产自动化过程的稳定性。

2.4现代化工仪表的数据处理控制

在化工生产中，不但涉及对化工数据的监测和记录，通过计算机技术相关数据处理模式的应用，可以在一定程度上实现化工生产数据处理的准确性，不断提升对于数据收集的便捷性。通过对记录结果的问题及时分析问题的原因，通过计算机技术实现对数据简单的处理，以便化工仪表能够保证其应用效能，以提升化工仪表的应用效率和自动化水平。

3、化工自动化的过程控制发展方向

从过程控制的角度出发，达成智能化的操控是目前发展的主要方向。

3.1对智能控制的理解

智能控制作为当前技术领域中较为先进的部分，能够广泛渗透到其他领域之中，确保过程控制能够达到预期目标。智能控制就像是人类脑部活动，从原理来说就是仿照人类行为发生时脑部思维和评定的过程，从而达成无人化的控制工作，合理把控成本消耗，最大化的提高收益。智能控制是将科学技术以及实际控制行为深入分析后，划分为不同的模块进行处理，运用微型控制器进行实际操控，将各项信息资料进行有效处理。

3.2智能控制的特点

虽然智能控制已经较多的投入在实际之中，但是这些智能控制并非真正智能。相较于这些智能控制来说，目前所研究的智能控制更为先进，所涉及的领域更加广泛，能够更好的在实际中使用。从发展的方向来看，主要有以下两种，其一是合理的融合应用方式，其二是将智能控制同传统的控制流程进行相互融合。

3.3智能控制的前景

实事求是的讲，智能控制的发展历程不是很久，但是它的显而易见的特点，受到越来越多厂商和行业的青睐。因此它的发展前景十分良好，是实现过程控制高效化、安全化、利润最大化的有效措施和途径。

4、结束语

综上所述，化工生产过程设计我国工业领域的重要内容，在化工生产中，要注重对化工仪表的应用更新，不断实现化工仪表的自动化、系统化、信息化过程，使得化工仪表能够进行精确的计算过程、数据的记忆功能、数据的处理和监督功能，真正实现化工生产的自动化过程，提高化工生产的生产效率。

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论文来源：《中国化工贸易·中旬刊》 2019年3期

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