化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

刘新利 袁涛

摘要：在我国工业行业当中，化工生产非常的重要，化工仪表在化工生产中有着十分重要的作用，它的使用效果影响化工生产的质量，因此得到了高度重视。由于化工生产技术的提升，化工仪表实现了自动化。基于此，本文针对化工仪表自动化功能进行分析，希望带给大家参考意义。

关键词： 化工生产; 现代化工仪表; 自动化控制

引言

目前，我國化工自动化领域已经取得了很大的进步，随着科学技术的不断发展和提高，在许多领域和行业中，自动化技术得到了推广和应用。自动化技术在化工仪表上的应用，极大地促进了中国经济的发展。化工生产装置的规模逐渐扩

大，产品被序列化，除了生产技术的不断创新，也需要测量和控制仪器和控制系统有更高的进步，以保证可靠的生产和安全，并确保产品的产量和质量。

一、化工仪表及自动化系统的发展

传统的化工生产仪表数量并不多，使用起来也比较简便，大多是通过工作者的经验，以人为操控的方式来进行。在上世纪 40 年代的时候，研发出了基地式仪表和继电器控制方式的控制系统。而由于电学、自动化得到了很大幅度的提升，以及全新材料、处理器的出现，到了上世纪 80 年代以后，PLC、DCS等控制系统获得了普遍的使用。当前国内也正在采用全新的化工装备技术，并且测量控制仪表和 DCS 控制系统已经在我国获得了很好的推广效果。

由于化工生产经常会产生高温、高压的情况，并且化学反应以瞬间反应为主，所以极有可能出现生产意外。而在采用自动化仪表，并采取了相关的控制系统技术以后，则很好的改善了以上的问题。利用检测仪表能够得到工艺物料的操作工况特性参数，然后再采用相关处理器进行逻辑计算，最后在对控制阀门进行变频控制，就能够确保工艺装备里的工艺物理量达到规定的要求。

进入到新世纪以后，化工行业达到了综合化、产品精准化的效果。生产装置也得到了进一步的提升，不过如果出现事故那么所导致的后果也会非常的严重。大规模的装置具有非常多的控制点，工艺流程也非常繁琐、控制精度所能够达到的准确度是传统化工设备所无法比拟的。同时，DCS 系统在功能、性能等方面也得到了完善，从刚开始只能进行工业控制，升级到了向下扩展到现场的智能化测量仪表、执行机构，从上扩充到了生产信息管理的企业全面解决方案。

2现代化工仪表的自动化功能

主要有以下几个几种 ：

1）编程功能。编程功能是现代化工仪表的核心功能，通过编程可完成逻辑系统的设计，实现仪表的自动化控制，这样就能简化化工生产控制系统，提高化工仪表的智能化程度。

2）计算功能。为了提升现代化工仪表自动化程度，还在其中加入了计算功能，可以对采集到的数据进行分析和计算，进而为后续工序的简化提供帮助。计算功能是在化工仪表中加入了微型计算器，能够根据需求直接反馈出数值，在简化生产的同时提高了仪表控制的准确度。

3）记忆功能。在化工生产中，各类参数往往会不断的变化，仅仅根据阶段性的数值很难判断出生产的实际情况，因此就需要化工仪表具备记忆功能，完整地记录整个生产过程中参数的变化，这样就能为后续生产工艺的优化提供帮助。通常是在化工仪表中加入信号传感器，然后将采集到的数据反馈给中央电脑，之后可直接形成图表，为各类决策提供依据。

4）故障监督功能。在传统的化工生产中，通常是根据化工仪表的数值来判断是否出现了故障，然后再采取相应的控制措施。这种方式不仅延长了故障排除的时间，而且还存在安全隐患。因此在现代化工仪表中增加了故障监督的功能，能够根据预先输入的逻辑系统判断数值是否在允许的范围之内，如果数值出现了较大偏差，仪表会直接报警提示，这样就能为故障的诊断和排除提供极大的支持，提高了化工生产的安全性。

3现代化工仪表类型

1）温度仪表

化工生产对温度的要求较高，很多产品都需要严格的把控温度范围，这时就需要用到温度仪表。通过接收热源的信号，温度仪表可以反馈出生产的实际温度，这样就能对化工生产中环境温度进行控制。另外，温度仪表还可以采集温度，并且记录到系统中，方便人们了解化工生产中的温度变化，对于后续温度控制措施的制定也有着一定的帮助。

2）压力仪表

此仪表的作用在于能够有效的控制压力状态。压力是化工生产期的主要变量，在环境压力受到变动以后，生产工作就可以达到高效率、高准确度的需求。所以在实际生产期间，要采用专用的压力仪表，一般压力要低于 300MPa，主要的压力仪表包括压力传感器、特种压力表等，因为化工生产工作较为特殊，所以特种压力表一定要具有抗腐蚀性、防高压的效果。

2）物位测量仪表

此仪表主要是对化工生产原料的使用情况进行准确的控制，通常直读式仪表、浮力式仪表、波雷达仪表以及磁致伸缩仪表等是物力测量仪表的主要构成部分，在这些种类的仪表当中，波雷达仪表以及磁致伸缩仪表能够满足对于测量准确度的要求，可以准确的掌控好物料的用量，从而便可以保证化工生产的安全性和所生产的产品效果达到理想的要求。

3）流量仪表

流量仪表主要是对液体进行流量检测和流速检测，然后根据检测到的数据判断液体输入量等参数，较为常见的有超声波流量计和电磁流量计等。

4自动化技术在现代化工仪表的应用

4.1 可编程功能的应用

为了有效提高现代化工仪表智能化程度，在其中加入了可编程的功能，这样就能将自动化控制与化工仪表有效结合起来，同时利用计算机进行整体的控制，实现了化工生产控制的优化。特别是对于复杂的化学仪器而言，在其监测仪表中加入可编程功能，能够有效地提升其性能，同时化工仪表监测的准确度也得到极大的提升。在现代化工仪表中加入可编程功能还可有效提升生产的效率，企业可根据实际生产需求预先在化工仪表中输入相关的逻辑系统，这样当出现各类情况变化后，化工仪表就可直接自主判断，然后输出控制信号。

3.2记忆功能的控制

记忆功能是为了增强化工仪表的功能性，在采集数据的同时将其记录，这样就能保存生产的关键数据，为后续决策提供参考的依据。而且在当前化工仪表的记忆功能方面还引入了大容量的计算机，可以采集到大量的原始数据，方便人

们了解整个生产的过程。在现代化的化工生产中，仪表的记忆功能十分重要，因为很多生产环境人工无法进入，这时就需要依靠仪表的记忆功能来了解到各类参数的变化，然后再采取相应的控制措施。

3.3数据处理功能

在进行化工生产期间，不但要精准的记录生产期间所形成的参数，同时也要进行准确的运算，化工仪器要做线性化处理，比如自动检测和校正、工程值转换等，外在因素能够给化工仪表的运行造成很大的影响，利用电脑技术、软件控制和数据处理功能，能够对化工生产进行详细的记录，这样就会提升化工生产的效果，如果记录存在问题，则要马上掌握出现问题的原因，然后制定合适的解决措施。

结语

综上所述，化工生产对于我国经济发展具有非常突出的作用。化工生产仪表采取了自动化控制改进，引入现代化的技术，增强了仪表检测的精度，提升化工生产的水平。

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