周琨

（新能鳳凰（滕州）能源有限公司，山東 棗莊 277520）

化工生產(chǎn)控制儀表智能自動化應用探析

周琨

（新能鳳凰（滕州）能源有限公司，山東 棗莊 277520）

在我國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的大背景下，化工生產(chǎn)也迅速發(fā)展。傳統(tǒng)化工儀表已經(jīng)跟不上快速制造的需求，化工生產(chǎn)領域中控制儀表已脫離了手動控制、人工操作的老路，在信息化的帶動下，自動化程度和智能化水平越來越高。在分析化工生產(chǎn)中自動化儀表的特征的前提下，對其發(fā)展狀況進行了綜述，通過分析智能自動化儀表在化工生產(chǎn)中的應用，為相關行業(yè)人員提供了經(jīng)驗和借鑒，為化工生產(chǎn)中儀表的智能化和自動化的提高提供了技術支撐。

化工生產(chǎn)；儀表；智能自動化；應用

0　引言

自動化儀表是化工生產(chǎn)中的關鍵一環(huán)，在化工生產(chǎn)中，由于很多原材料都屬于易燃、易爆氣體或液體，安全生產(chǎn)便成為了前提，在化工生產(chǎn)中，儀表密封性、準確性、穩(wěn)定性十分重要，因為危險品的泄漏都可能引發(fā)安全問題，經(jīng)濟損失的同時還會對操作人員的人身安全造成隱患。在生產(chǎn)過程中必須要利用儀表把各項工藝參數(shù)維持在最佳范圍內，化工儀表在工業(yè)生產(chǎn)中主要實現(xiàn)對生產(chǎn)行為的監(jiān)測和控制功能，通過對數(shù)據(jù)的采集和處理，進一步實現(xiàn)報警、記錄、控制等行為。本文將從多個角度對化工儀表的智能自動化應用進行研究和分析。

1　自動化儀表在化工生產(chǎn)中的特點

自動化儀表解放了生產(chǎn)力，并且減少了誤差，提高了化工生產(chǎn)的質量和效率，下面將從幾個方面敘述自動化儀表的特點。

1.1數(shù)據(jù)處理能力強

由于傳統(tǒng)化工儀表中并不存在智能自動化的處理單元或相應的軟件功能，這使得化工儀表硬件負荷加重，當超過負荷能力或處于臨界值時，儀表工作能力將下降，并且存在一定的安全隱患。在化工生產(chǎn)中的自動化儀表可以利用遍布設備的傳感器采集各種數(shù)據(jù)，并通過強大的計算功能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理。它可以降低對化工儀表硬件的損傷,高效的數(shù)據(jù)處理能力使得數(shù)據(jù)的準確性、查詢的便捷性、覆蓋的全面性等得到保障。在一些危險的場合，自動化儀表的引入也可以在遠程觀測數(shù)據(jù)，在不降低數(shù)據(jù)處理水平的前提下，避免事故的發(fā)生，維護工作人員的安全。

1.2可編程能力突出

由于智能自動化儀表的控制都是通過計算機的編程實現(xiàn)，所以在每個環(huán)節(jié)都可以設置斷點和自檢程序，這對于故障的排除和今后的改進提供了可能。同時自動化儀表的可編程序功能還可以對預知故障進行預警，并利用程序可更改等特點對其進行前期處理?；x表智能自動化的植入,可以簡化傳統(tǒng)改變化工儀器硬件的方式，而是改變程序的設置。例如，在化工生產(chǎn)中用到延時操作時，在正常計數(shù)的情況下，只需要對儀器進行新程序的植入，改變PLC控制的相關環(huán)節(jié)，增加延時操作即可，而并不需要額外加入定時器等硬件設備，也不用更改已封裝好的電路。從這個意義上講，自動化儀表的可編程能力使得其應用范圍更廣，造價會更低，簡化了化工儀器的結構。

1.3存儲功能突出

由于自動化儀表控制具有強大的儲存功能，面對大數(shù)據(jù)時代對傳統(tǒng)工業(yè)的挑戰(zhàn)，自動化儀表可以解決數(shù)據(jù)量的增多、精度要求高的問題，其強大的計算處理和存儲能力可以提高化工生產(chǎn)的效率，增強其抗干擾能力。

1.4監(jiān)測處理能力較好

傳統(tǒng)化工儀表雖然也可以在監(jiān)測信息等方面進行簡單四則運算的處理，但是這已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的工業(yè)需求，其快速性、準確性無法得到保障，對于微積分、概率等問題的處理能力十分欠缺。由于內置微型計算機單元，其智能化、自動化水平得到大幅提高?，F(xiàn)代的自動化化工儀表在其內部設置的通訊傳感器能夠及時對出現(xiàn)故障的部分傳輸信號，多種智能化模塊、傳感器、集成元件相互合作，通過大量電子元器件的工作使其具備模擬數(shù)字轉換、儲存、1/0接口等功能。在總線技術的推動下，化工儀表在主控機的控制中發(fā)揮著重要的監(jiān)測作用，對于設備的運行狀況都可以顯示在集成界面中，操作人員只需要對PC界面的數(shù)據(jù)進行簡單的分析和監(jiān)控就可以實現(xiàn)對整套復雜設備情況的掌握，之前那種遍歷儀表盤記錄數(shù)據(jù)的方法已經(jīng)過時。

2　化工儀表中智能自動化的應用

化工儀表自動化、智能化是當前儀表發(fā)展的主流趨勢，他可以推動化工生產(chǎn)效率的提高，進一步解放生產(chǎn)力。智能自動化儀表具有自動信息監(jiān)測功能，同時由計算機軟件進行控制，操作人員通過調節(jié)軟件參數(shù)，更改程序設置實現(xiàn)對智能化工儀表的控制，能夠進行誤差修正，能把數(shù)據(jù)誤差降到最低。

化工儀表的監(jiān)測精度較比傳統(tǒng)化工儀表大幅度提高。微型計算機的工作頻率可達1兆赫茲以上，其數(shù)據(jù)處理速度十分迅速。如果在數(shù)字模擬轉換過程中，對于一組模擬量需要存儲在儲存器中，監(jiān)測數(shù)據(jù)的字節(jié)量將十分巨大，智能自動化儀表便可實現(xiàn)快速準確地對大量數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，對數(shù)據(jù)進行篩選處理后，得到需要的監(jiān)測數(shù)值。例如，化工生產(chǎn)中用到的水分測定儀，利用化學原理和一定的物理方法，它可以準確判斷化工產(chǎn)品中的含水量，當與設定值進行比較后便可以判斷化工產(chǎn)品的含水量是否達標，這提高了化工儀表的監(jiān)測能力，完善了化工儀表的監(jiān)測控制。

在化工儀表中引入智能自動化后，降低了外界對化工儀表的干擾，有效地保障了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。例如在常見的溫度電路中，熱電偶的控制需要面對熱電偶非線性的特點，控制難度較大，智能自動化化工儀表可以通過對系統(tǒng)電路中的程序進行調整，在熱電偶的工作閾值到達前發(fā)出預警或者調節(jié)相應的參數(shù)，減少電路的故障發(fā)生可能。

3　化工生產(chǎn)中自動化儀表的發(fā)展

在信息化的大背景下，儀表控制也得到了一定的發(fā)展，儀表的自動化控制進入了更高的層面，計算機控制、集成電路實施的特點讓化工儀器不論在生產(chǎn)管理方面還是工作準確性方面都提升了一個層次。雖然較之前的人工控制而言，如今的自動化儀表大幅提高了化工生產(chǎn)的效率，提高了準確性，但是其在準確性和人機交互方面還有很長的路要走。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，化工生產(chǎn)控制儀表的方式將趨向多樣化，智能控制理論的不斷發(fā)展使得自動化儀表的智能化水平進一步提高，例如專家系統(tǒng)、模糊控制、智能PID控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、總線技術、遺傳算法、人機接口技術等等技術的融入使得化工儀表的智能自動化能力加強，編程思路的優(yōu)化將會進一步提高智能儀表的數(shù)據(jù)處理能力和效率，封裝技術的應用將使得儀表更為集成化、小型化、輕便化，電子元器件質量的提高將會使得電子化的儀表性能更加穩(wěn)定，數(shù)據(jù)更加準確。隨著操作人員管理能力的提高和物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，化工儀表的規(guī)?；芾韺蔀榭赡?，復雜精密化工設備也將會隨著化工儀表的自動化水平提高而得到進一步發(fā)展。

4　結語

隨著我國市場經(jīng)濟的不斷深入，化工生產(chǎn)起到了支柱產(chǎn)業(yè)的作用。化工生產(chǎn)具有一定危險性，對各項變量參數(shù)的準確性、實時性要求較高，化工儀表在化工生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要預防、保護和監(jiān)測的作用。隨著化工儀表中智能自動化的應用的不斷加深及功能的不斷擴充，傳統(tǒng)化工儀表已經(jīng)淡出人們的視線并逐漸被能力更強的自動化儀表取代，智能化的特點保障了化工儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性、及時性，使得化工生產(chǎn)的順利進行，可以推測化工儀表中智能自動化的應用必將更加廣泛。

[1] 鄧峰.化工儀表中智能自動化的應用[J].化工管理，2015,32:9+11.

[2] 陳鵬.化工生產(chǎn)控制自動化儀表初探[J].科技展望，2016,15:47.

TQ056.8

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1671-0711（2016）09（上）-0103-02