化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

包振凯

摘要：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，为了提高化工生产的精度，加强对化工生产的控制，越来越多的化工生产采用自动化仪表，通过智能化的控制来实现化工生产的优化。基于此，从化工仪表类型入手，首先分析了现代化工仪表的自动化功能，然后探究了自动化技术在现代化工仪表中的应用。

关键词：化工自动化仪表：控制系统：智能化

化工仪表是对化工生产中产品及生产设备情况进行检测信息显示的装置，化工生产自动化体系中应用自动化仪表进行信息收集能够为自动化控制逻辑单元提供全面的信息，而后对相应生产阶段设备发出指令反馈，能够有效提升化工生产的针对性与科学性。自动化仪表在未来会积极融合当前先进的人工智能技术，提升仪表运行的智能化水平，为化工企业生产向着智能化控制方向发展提供基础条件。

一、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

不同化工生产环节中都存在氣压的变化，如流化床反应器加压 / 减压的压力变化操作，压力变化会对化工生产的安全性造成严重影响。当前化工企业使用的压力仪表，按照工作原理主要分为弹性式、液柱式、活塞式等类型，如压力变送器 HAKK-EKA430A 通常用于对化工生产气体、液体和水蒸汽等压力进行监测，压力仪表测量的压力值范围在 300 MPa 以内， 仪表量程精度为 ±0.1%。在完成化工生产压力值测量后，将其转变为 DC的直流电流信号输出。

3.流量测量仪表

这种仪表的测量对象是化工生产过程中管道及设备中的流量，流量对于各生产环节的化工生产中各种物料的配比情况有较大影响，因此测量流量是非常重要的化工生产控制依据，流量速度测量及流量容积测量是流量测量的重要工作，主要的测量仪器有浮子流量计以及电磁测量计。

4.物力测量仪表

化工生产中原料的使用情况影响着生产质量，为了对原材料使用情况进行有力控制，需要对各种物力信息进行监测，而物力测量仪表通常包括 波雷达仪表、浮力式仪表等，这些自动化仪表当中，相对来讲测量精度较 高的波雷达仪表，它能够帮助化工生产人员更好地对物料用量进行有力控制，进而保证化工生产的有序推进。

二、现代化工仪表的自动化功能

1.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，加人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。将微型计算器加人到化工仪表当中，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。

2.仪表记忆功能

记忆功能是一种结合了信息自动保存技术的自动化控制系统功能，传统化工生产中的仪表通常利用逻辑电路与时序电路共同实现仪表的信息记录，但是这种模式存在较为明显的缺陷，因为这种模式在进行信息记录的过程中，出现下段信息记录后会直接覆盖上段信息记录，因此无法对信息进行追溯、总结。而在化工仪表结合了自动化与信息化技术后，仪表内部搭载了小型信息模块，它可以对仪表产生的随机记忆信息进行有效存储， 不仅避免了信息丢失，还能够防止信息被篡改。并且当前的化工仪表还增加了逻辑运算模块，这样就能够实现仪表信息的极值运算等功能。

3.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。所以需要在现代化工仪表当中加人故障监督功能，可以按照之前输人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。

三、自动化技术在现代化工仪表的应用

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，将可编程的功能加人其中，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人其中，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，当可编程功能加人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。将可编程功能的加人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人到化工仪表当中，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。

2.计算功能的应用

计算功能是将现代化工仪表与计算机技术紧密结合起来，通过计算机的强大运算能力提升化工仪表反馈数据的精度和速度。在传统的化工仪表中，通常数值的显示都较为单一，很多情况下人们还需要对数值进行计算 和判断，这样不仅延长了时间，造成生产效率的低下，而且存在一定的安全隐患。在现代化工仪表中引人计算功能后，就可解决这一问题，实现数 值的实时反馈，而且也可以直接反馈出人们所需的数字。另外，在现代化 工仪表中加人计算功能还能有效提升监测的准确度，对于生产控制的优化也有着积极的意义。

3.记忆功能的控制

为了增强化工仪表的功能性，加人了记忆功能，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人了大容量的计算机， 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人的，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。

结束语：总之，在我国化工行业迅猛发展的今天，自动化控制技术得到了广泛应用，自动化仪表作为自动化体系中的重要装置，在未来与智能 化技术融合的趋势非常明显，智能化传感器以及自诊断功能模块等的应用可以为自动化仪表精确性与运行可靠性优化提供更大助力。化工生产中运行自动化仪表时要做好运维与管理工作，保证仪表运行的效果，进而为化 工生产的有效推进提供保障。

参考文献：

[1]彭翔，岳彩君.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].建筑工程技术与设计，2020（27）：4339.

[2]李强，桑维波.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].建筑工程技术与设计，2020（17）：3996.

[3]鲍春雨.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].商品与质量， 2020（32）：58.