化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

张路明(大庆金桥信息技术工程有限公司，黑龙江 大庆 163316)

0 引言

化工生产装置规模不断发展，不仅生产工艺技术在持续创新发展，装置中的测控仪表和控制系统也需要具备可靠性，更加智能化，这样才能够保证生产安全可靠，对产品的质量及产量提供保障。

1 现代化工仪表类型

1.1 流量仪表

流量仪表的主要工作是对液体进行流量检测以及流速检测，需要按照检测数据对液体输入量等参数进行判断，比较常见的有电磁流量计、超声波流量计等[1]。

1.2 压力仪表

监测化工生产中的压力变化与状态需要利用压力仪表，化工生产设备会因为诸多因素对内部压力造成影响从而产生变化，对生产的质量与效率产生影响。化工生产的实际过程当中，会使用压力仪表对生产过程中的压力状态进行检测，根据收集到的压力数值来进行调整。

1.3 温度仪表

因为化工生产对温度上有很高的要求，许多产品需要利用温度仪表，对温度范围进行严格的把控。温度仪表可以接受热源信号对生产的实际温度进行反馈。这样控制化工生产中的环境温度[2]。除此之外温度仪表还能够对温度进行收集，记录在系统当中，方便工人对化工生产中的温度变化进行了解，对后续的温度控制也起到了一定作用。

1.4 物位测量仪表

物位测量仪表的主要工作是对化工生产中原料的投入量进行控制，物位测量仪表能够分为导波雷达仪表和回声反射仪表等多种仪表类型，生产企业可以按照实际的精度需求来进行选择。化工生产过程中的原料投入配比能够直接对生产质量产生影响，所以必须要使用物位测量仪表对原材料的投入量进行控制，不仅能够保障产品质量，还可以让生产的安全性得到提高。

2 现代化工仪表的自动化功能

在现代化工仪表对比于传统上进行了提高改良，让自动化功能加入其中，能够让智能化水平得到提高，同时减少了因为人为因素对化工生产造成的影响，对提高生产效率起到了积极作用，在目前的实际情况中可以得出，现代化工仪表的自动化功能主要是编程功能、计算功能、记忆功能以及故障监督功能。

编程功能：编程功能作为现代化工仪表的核心功能，能够把逻辑系统的设计通过编程来完成，让仪表自动化控制得以实现，将化工仪表的智能化程度进一步提升，对化工生产控制系统进行简化。

计算功能：计算功能是为了将现代化工仪表的自动化程度进一步提升，加入计算功能可以将收集到的数据进行计算分析，为后续工作提供支持与帮助[3-6]。将微型计算器加入到化工仪表当中，可以按照需求将数值进行直接的反馈，不仅简化了生产还让仪表控制的准确度得到提升。

记忆功能：各种不同的参数会在化工生产的过程当中不断的发生变化，如果仅依据阶段性的数值难以对生产的实际情况进行判断，所以化工仪表的记忆功能就显得十分重要，能够将整个生产的过程当中的参数变化进行完整地记录，为后续生产工艺的优化进步提供了巨大的帮助。一般会将信号传感器加入到化工仪表当中，再把收集到的数据全部上传到中央电脑，能够直接以图表的形式呈现出来，为各种决策提供数据依据。

故障监督功能：传统的化工生产过程中一般是根据化工仪表的数值对是否出现了故障进行判断，随后在进行相应的控制措施。传统的方式不仅让排除故障的时间被延长，在这当中还存在着巨大的安全隐患[7]。所以需要在现代化工仪表当中加入故障监督功能，可以按照之前输入的逻辑系统对数值进行判断，检测数值是不是在允许的范围以内，一旦发现数值偏差过大，仪表直接进行报警提醒，这样就为故障的诊断以及排除提供了强有力的支持，提升化工生产的安全性。

3 自动化技术在现代化工仪表的应用

3.1 可编程功能的应用

为了将现代化工仪表智能化程度进行有效地提高，将可编程的功能加入其中，让自动化控制以及化工仪表进行一个有效的结合，使用计算机对其进行整体的控制，让化工生产控制得到优化。化学仪器相对来说比较复杂，在化学仪器监测仪表中将可编程功能加入其中，能够使其性能得到有效地提升，并且还可以让化工仪表监测的准确的得到提高。

因为化工生产的环境一般比较恶劣，所以需要将工作人员的接触尽可能减少，当可编程功能加入到现代化工仪表当中之后，可以使其自动化程度得到进一步的提升，各项数据也可以直接反馈到电脑中，这样能够让生产的安全性得到极大的提高，保障了仪表监测的精确度。将可编程功能的加入到现代化工仪表当中还能够让生产的效率得到提升，企业可以按照实际生产需求提前将逻辑关系输入到化工仪表当中，这样可以在各种情况发生变化时，化工仪表能够进行自主判断，从而发出控制信号。利用这项措施将化工生产过程中需要的人工需求进行减少，降低了人为因素对化工生产影响的同时，最大程度的将生产控制过程进行优化，提升企业的经济效益。

3.2 计算机功能的应用

计算机功能是使计算机技术与现代化工仪表进行密切结合，利用计算机强大的运算能力将化工仪表反馈的数据精度以及速度进行提升。传统的化工仪表当中数值显示的方式比较单一，需要人们对数值进行计算以及判断，不仅时间被延长，还得不到高效的生产效率，并且在此当中还存在着不少的安全隐患[8]。将计算功能加入到现代化工仪表当中，能够对这些问题进行完美解决，将各项数值进行实时反馈，还可以将所需数据直接呈现出来。计算机功能的加入让检测的准确度得到了极大程度的提升，对于让生产控制得到进一步优化起到了积极的影响。

3.3 记忆功能的控制

为了增强化工仪表的功能性，加入了记忆功能，这样在收集数据的同时进行记录，就可以将生产的关键数据进行保存，为后期工作提供了参考依据。并且现阶段的化工仪表的记忆功能方面还融入了大容量的计算机，能够收集到大量的原始数据，让工作人员能够更加方便地了解到整个生产过程。仪表的记忆功能对于现代化的化工生产来说特别重要，因为有许多的生产环境是人工不能进入的，所以就需要仪表的记忆功能来对各类参数的变化进行了解，随后在采取相应的措施进行控制。

4 分级管理预防机制

仪表自动化设备在化工企业的发展当中的地位至关重要，所以一定要对仪表自动化设备进行科学合理的管理方案，并且要对工作人员的操作能力进行加强培训。根据相关数据报道显示，针对化工仪表自动化设备能够采用分级维护方案，工作人员按照不同设备之间的特性制定合理的监管措施。操作人员需要定期全面检测仪表自动化设备，保证有效执行日常的维护工作，并且需要专业的技术人员对设备进行针对性的检查，从而确保设备中的重要工作单元具备良好的工作状态。通过两部分进行检查：一为外部的日常检查；二是对内部的重点工作单元进行检查。

5 严格采购标准以及安装规范

采购人员需要按照企业的需求对仪表进行采购，采购时在保证仪表性能与质量的前提下选择价格更加合适的仪表，采购工作人员需要认真对待工作，提高自身的专业素养。采购工作人员需要在仪表安装之前进行检验与验收的工作，仔细检查，在安装的过程中需要严格按照规范流程进行。

6 数据网络拓展以及自动化控制系统的智能化

移动化管理应用与工厂数据信息网络化伴随着工厂的发展一同进步，总部对于各地工厂的情况需要随时得到了解，就需要借助互联网技术，所以需要库存采购管理、人力资源管理、数据集成分析、生产过程控制等多个管理模块组成企业管理整体解决方案。

智能化数据分析主动式维护保养控制系统是工厂的核心，对现场的数据进行采集运算，在利用现场执行单元的调节控制就是成个生产装置的大脑。计算机网络的发展带动了现场总线控制技术一同发展，自带微处理器的智能传感器与智能执行器的大量应用，分担了大部分需要传统控制系统的运算处理，控制系统也从直接面对现场测控仪表的生产控制，转变为工厂数据处理中心，负责与现场监控仪表处理器的数据共享、优化工艺方案、主动式维护保养、运行数据信息化以及故障预警等，形成了智能型控制系统为数据处理核心、测控功能下放的分工协作网络模式。

7 结语

我国经济发展的过程中，化工生产起到了十分重要的作用。在进行化工生产的过程中，自动化功能仪表能够对化工生产的质量起到明显的提升作用，具有自动化功能的仪表可以精准的对化工生产进行设计，对数据进行有效的监管、处理和记录，促进化工生产的水平进一步提高。