化学工程与工艺化工生产控制自动化及仪表研究

摘 要：随着社会经济的快速发展，对化工生产的需求越来越大，生产也越来越智能化、自动化。作为国民经济生产的重要产业，化工的发展离不开人们的生活，为了促进化工的全面发展，生产必须实现全自动化。自动化需求主要体现在仪表和控制水平上，本文主要分析了仪表自动化生产的主要类型化工产品。

关键词：化工生产 自动化仪表 控制

Abstract：With the rapid development of social economy， the demand for chemical production is growing， and the production is becoming more and more intelligent and automated. As an important industry of national economic production， the development of chemical industry is inseparable from people's life. In order to promote the comprehensive development of chemical industry， the production must be fully automated. Automation demand is mainly reflected in the level of instrumentation and control. This paper mainly analyzes the main types of chemical products produced by instrumentation automation.

Key words：chemical production， automatic instrument， control

1 化工生产中自动化仪表的概念

化工工业生产操作过程的完全自动化控制是广泛指在各种化工设备上直接配备一套自动化控制装置，直接用来代替部分化工操作技术人员的日常工作，使工业生产在一定很大程度上可以实现完全自动化。这种用机械自动装置用来控制各种化学反应过程的物理方法被人们称为化学过程物理自动化。在一个大规模、高效、连续的工业生产中，制造业正朝着综合利用的模型方向快速优化发展，这种利用模型不仅仅是需要快速、准确地分析控制生产工艺中的参数，而且能够快速分析判断情况，为了对工厂的运行和自我调节做出决策，人工操作越来越不能满足生产要求，必须有更有效的机构来管理生产。测量传感器、调节器、执行器等以及相关机械设备的各种自动检测控制元件，在工业生产工艺控制设备中，起着眼睛、大脑和机械手的重要作用，自20世纪70年代以来，仪器仪表和设备自动化控制技术已经得到了迅速进步发展。

2 化工生产中自动化仪表分类

根据测量仪器的使用形式，化工产品生产企业中的化工自动化测量仪器大致可以细分为三类：板式基础测量仪器、块式测量仪器和组合装配式测量仪器，它们都是专门为仪器测量一个特定的自测量程而进行设计的，因此直接从这个直尺上直接读取仪器测量后的结果很容易，通用性相对不强;块式仪器组合测量仪表是它是由于仪器应用的更加广泛性而逐渐产生的一种组合仪表。通常只需要执行一个模块功能，如馈电控制模块、调节器等，模块间的智能仪表以电子表格或者信号线的形式进行連接，系统模块可根据实际需要通过不同的智能仪表管理模块灵活进行建立;系统组合在智能机组上的各种仪表模块代表了智能机组系统组合智能仪表的进一步创新发展，它可以利用微机集成电路等各种电子元件技术来自动创建各种仪表模块，并且还可以任意选择多个仪表模块间来组成所有必需的组合仪表，目前广泛应用于计算机控制系统中，如分体控制系统。

仪表按现场安装操作方式不同可以细分为现场自动安装显示仪表、后前前面板显示仪表和前前面板显示仪表，要求其具有良好的自身防护性能结构，具有耐火防爆、防腐、防振等主要功能;一般现场安装在后面的表板上的显示仪表没有自动显示表盘功能，正常使用情况下不能按需要进行操作;自动表盘显示仪表一般安装在自动表盘上，通常与表盘显示和自动控制仪表功能同时进行操作。

按动力测量方式仪表中的动力传输信号根据动力传输方式仪表种类进行划分，可以再依次细分为气动机械动力测量仪表、电动机械动力测量仪表和各种类型液动机械动力测量仪表。

2.1 按用途和功能

2.1.1 压力仪表

由于使用压力仪表与安全的质量密切关系，引起了工程界的重视。压力测量范围一般为300mpa（用于高压反应聚乙烯酯化反应）液体压力自动传感器、传感器和各种专用液体压力仪表分别应用不同的工作原理，可以适用于各种高温效应环境、脉动效应介质、粘度、粉末、晶体管等介质环境中的液体压力自动测量，精度较高可直接达到低至α级的液位，活塞式液体压力自动控制测量仪表。平衡式基本压力位移自动调节器系统作为一种基本压力位移调节控制系统，除了充分利用基本压力位移传感器中所传递的sdcsd等信号或其它位移调节器外，在该领域仍有广泛的应用。

2.1.2 物位仪表

化学工业通常测量液位。由于测量过程与被测材料的特性密切相关，按测量方法可分为直读浮力、静（压差）、静（压差）、电接触、电容、超声波、雷达、锤子、散热器、激光、磁致伸缩、基体涡流等，包括雷达（0.0）、磁致伸缩（q0.5%）和基体涡度计（IMM）等，在化学工业中有着广泛的应用。

2.1.3 流量仪表

流量计参数是我国化工行业测量温度、压力、液位、流量四大重要参数中最丰富的一个，在当今国际市场经济发展条件下，流量计对测量的重要意义不言而喻。从交通控制的技术角度来说，稳定和温度优化补偿是两个永恒的技术主题，我们今天所要谈论的高速交通，不是总体的速度，而是一个单位一定时间内有效地在液面上被切断的有效液体最大体积和一定温度的优化补偿，以及压力的补偿，以及一定时间内管道内液体体积和质量的积聚（流量计数器）;高温和低温电介质的流动;高粘度、强腐蚀性介质的消耗;流量测量的原理可分为速度法、体积流量法、直接法和输出法。实际上，它们可以分为自动节流排气阀或传动压差（包括射孔器、喷嘴、文丘里排气管等）、转子、容积式（包括椭圆管或齿轮、腰管、旋转阀或活塞等）、转速（包括水表、涡轮、靶、电磁传动元件、超声波、涡流等），质量计和流量计方法主要包括奥利热式电子质量计和流量温度计、科里奥利热式质量计和流量温度计等。

3 化工生产控制自动化仪表的发展现状

20世纪40年代以后，自动化仪器得到发展，由于当时科技因素的影响，第一台自动化仪器的精度和体积都很低。此时，仪器的自动化程度大大提高，其精度逐步提高，体积也减小，完全融入计算机数据处理，在一定程度上提高了工作效率。随着我国科学性和技术水平的逐步提高和大量新一代技术、高新技术产品的引进，自动仪器开始出现在微型计算机、微处理器和微处理器中，使其成为可能。随着仪表功能的不断增多，化工企业的质量生产管理效率已经得到了显著性的提高，大量大型化工企业逐步将通用自动化化工仪表作为现代化工企业生产的全过程设备中的一种通用设备。随着现代计算机信息技术的不断飞速发展，自动化计量仪表也在不断飞速发展。自动化已经进入化学工业的各个领域，为化学工业提供必要的设备，它可以有效地促进化学生产效率的提高，从而促进国民经济建设。

4 化工行业自动化过程控制智能仪表五大优势控制功能

4.1 仪表有了可编程功能

进入控制仪器的接口计算机控制软件接口可以用来代替大量的控制硬件逻辑电路它也称为控制硬件逻辑电路，控制电路一般采用一系列硬件接口型的芯片组来进行控制定位器和控制，其软件编程非常简单。如果你携带硬件，你需要一个大的控制和时钟电路。

4.2 设备具有存储功能

以往对于采用各种组合时序逻辑和复杂时序电路的检测仪器，在某一关键时刻只需要记忆一些简单的工作状态，当下一个状态出现时，前一个状态的信息就会消失，因为它的随机存取存储器可以存储前一个状态信息，当它连入网络时，它可以同时存储内存和大量的状态信息，然后重复或处理。

4.3 仪器具有计算功能

由于自動化仪表中含有微型计算机，它可以进行许多复杂的计算，精度很高。在自动化仪器中，它常常可以进行各种运算和比较，例如，作为常数的乘法、量值的确定、测量极限值的确定等。

4.4 仪器具有数据处理功能

在测量过程中经常出现线性处理和自调整的问题，通过测量值与工程值的转换和抗干扰能力，这些程序一方面可以方便地通过微处理器和软件的建立，一方面，大大减轻了硬件的负担，另一方面提高了硬件的处理能力。

5 自动化质量仪表在石油化工行业生产质量控制系统中的主要应用研究方向

5.1 智能化的机组监控

信息化智能化工自动控制装置的广泛应用。现场使用智能仪表传感器不仅可通过安装远程自动控制和智能仪表数据管理器进行配置，并且还可随时改变每个安装点的位置和零部件剪。自动控制标注定位精度，计算定位误差，并对系统生成的精度曲线测量报告数据进行系统规范化分析处理，智能旋转控制阀管理软件在对闸门阀杆各个性能指标进行多次综合测试评价后，允许对各个阀门轴承进行在线自动组装、调试和自动校准，以便于确定各个阀门轴承是否出现卡住，提出了一种基于旋转控制设备工作状态振动控制的综合维护应用策略，分析了各种旋转控制设备的工作状态，如如何检查阀门风机的旋转状态，其具体应用方案应基于可靠的振动控制诊断技术，通过机械振动和机电控制诊断，综合处理分析阀门轴承出现磨损等异常现象，确定故障原因，报警，协助维修，进行维修指导，无不良影响。

5.2 过程变得优化

自动化工业化工产品模拟生产质量控制器还提供可以用于提高产品模拟量生产控制管理系统的自动调节测量范围和生产质量指标。目前，模糊控制、自定义适应控制、状态自动预测、人工神经网络等关键技术已被许多大型企业广泛采用，但效果不佳。现代企业必须采取安全、广泛、有效的措施化工生产自动检测仪表安装调试方便，对蒸汽燃烧和温度优化有很大影响。

5.3 管理控制一体化

控制集成是指将DCS和MIS控制系统集成为一个综合自动化控制系统，在未来的广泛网络结构建设方向上，工厂级管理信息系统将全面实施，以DCS单元为基础。

6 结语

总的来说，在我国化工行业生产机械行业的快速发展中，只有充分了解掌握各种自动化加工仪表的一些基本原理和各种相关应用技术，才能在从事化工行业生产的实际应用工作中合理化的选择和正确使用各种相关自动仪表，使其充分发挥其所应有的示范作用。

参考文献：

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[2]梁友宏.李旭辉.申轶华.中国化工工业生产中机械自动化过程控制智能仪表应用探讨[j].中国化学工程与机械装备，2014（8）：14.

作者简介

司稳琴：（1983.09—），女，汉，甘肃兰州人，讲师，本科。