顧中元（江蘇藍豐生物化工股份有限公司，江蘇新沂 221400）

淺議化工裝置建設中的儀表自動化工程

顧中元
（江蘇藍豐生物化工股份有限公司，江蘇新沂 221400）

近年來，隨著科學技術的不斷進步，對化工裝置中儀表系統(tǒng)的要求也越來越高，尤其是自動化技術的應用極大地提高了儀表系統(tǒng)的智能化性能，同時對控制網(wǎng)絡的結構也有一定的影響，使其朝多元化方向發(fā)展，以進一步滿足化工生產(chǎn)的要求，本文將對化工企業(yè)中常用的儀表進行了介紹，并對控制策略進行了闡述，以供同行參考。

化工裝置；儀表自動化工程；研究；應用

1　常見的檢測執(zhí)行儀表簡述

1.1溫度儀表概述

在化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，使用的機械設備以及相關管道內(nèi)的介質(zhì)溫度都需要進行一定的檢測，且其中的溫度范圍在-200～1 800℃之間。通常，為了方便測量大部分企業(yè)都是用接觸式測量方法，且使用的指示儀器主要以雙金屬溫度計為主，例如熱電阻、熱電偶等。而為了滿足一些特殊溫度檢測要求，如測量油罐溫度等，會使用特殊熱電偶、耐磨熱電偶、表面熱電偶、多點式熱電偶以及防爆熱電偶等。另外，在實際生產(chǎn)中進行溫度測量時，會將熱電偶的測溫觸頭直接與DCS系統(tǒng)或者是其他溫度采集儀表進行連接，而隨著當下溫度儀表的不斷發(fā)展、更新等，一體化溫度變送器的應用范圍逐漸擴大，并取得了良好的效果。

1.2壓力儀表概述

化工生產(chǎn)過程中，安全一直是每個企業(yè)重視的主要內(nèi)容之一，這是因為化工產(chǎn)品生產(chǎn)存在一定的危險性，而壓力儀表的使用與安全生產(chǎn)具有十分密切的關系，因此大部分化工企業(yè)對壓力儀表的安裝以及使用等作為日常重點工作來抓。通常，化工企業(yè)使用的壓力儀表主要有以下幾種，即分液柱式壓力儀表、彈性式壓力儀表以及活塞式壓力儀表等三類。另外，由于壓力傳感器、變送器以及特種壓力儀表等設計過程中利用的原理較多，因此應用的范圍也比較廣泛，例如可以用于高溫介質(zhì)、脈動介質(zhì)、枯稠狀、粉狀、易結晶等多種介質(zhì)的壓力測量工作，因此在化工企業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用。

1.3分析儀器和在線過程分析儀概述

從專業(yè)角度分析，在化工生產(chǎn)工藝中，對溫度、壓力、流量以及液位等相關參數(shù)的設置以及控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量以及合格率的輔助手段，而對生產(chǎn)過程中原物料成分以及最終產(chǎn)品的分析才是生產(chǎn)工藝中的重點內(nèi)容。同時從生態(tài)環(huán)境方面分析，排放的物質(zhì)應當不會對生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，因此對化工企業(yè)排放物質(zhì)的成分檢測也是十分必要的，而對這些物質(zhì)的檢測主要是通過分析儀器以及在線過程中分析儀來實現(xiàn)的。

2　探討控制策略

通過以上的介紹說明可知，化工企業(yè)中儀表自動化工程的建設對提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低對生態(tài)環(huán)境的影響等具有十分重要的作用，而接下來本文將對儀表的控制策略進行詳細的分析。

2.1常規(guī)控制分析

從儀表的發(fā)展過程方面分析，儀表系統(tǒng)的發(fā)展由氣動元組合儀表、電動單元組合儀表、常規(guī)DCS系統(tǒng)到當下的新一代DCS系統(tǒng)，儀表系統(tǒng)的變化緊隨科學技術的發(fā)展的腳步，但是儀表自動化工程中的連續(xù)控制。批量控制以及順序控制等系統(tǒng)基本控制策略卻沒有發(fā)生明顯變化。首先儀表系統(tǒng)基本控制策略中主要以連續(xù)控制和回路控制為主，所涉及到的內(nèi)容主要有單回路調(diào)節(jié)、串級調(diào)節(jié)、比率調(diào)節(jié)、均勻調(diào)節(jié)、前饋調(diào)節(jié)等，且PID調(diào)節(jié)為主要的基礎內(nèi)容，因此從中可以明顯看出，儀表系統(tǒng)的功能塊和控制算法并沒有發(fā)生明顯的變化，而其中組態(tài)能力以及控制方案卻發(fā)生了一定的變化。例如現(xiàn)階段功能塊的連接方式變得更加的多元化，有多重串接、并聯(lián)連接、選擇性連接、自動補償?shù)榷喾N連接方式可供生產(chǎn)選擇。

2.2先進控制和優(yōu)化分析

隨著當下科學技術的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代控制理論也在不斷的完善，特別是智能化算法的應用，多變量控制系統(tǒng)已經(jīng)投入并進入實際生產(chǎn)試驗階段。多變量控制系統(tǒng)主要以DCS系統(tǒng)為基礎，因此在生產(chǎn)過程中它既可以單獨應用，同時也可以與其他一些技術進行一定的結合，例如與多變量動態(tài)過程模型辨識技術、軟測量技術等，而在一般的應用過程中測控與PID串級控制結合的方式使用得較多，并取得了良好的效果。另外卡邊控制等技術的應用提高了單一油源煉油的成功概率，為提高煉油廠的產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益等做出了一定的貢獻。

2.3人機界面分析

當前，科學技術的發(fā)展為化工企業(yè)控制系統(tǒng)性能的提高帶來了一定的技術支持，使化工企業(yè)由一個裝置配置一個控制室朝多個裝置配置一個控制室方向發(fā)展，甚至部分化工企業(yè)中僅有一個中央控制室，同時一旦生產(chǎn)工藝以及某一設備元件發(fā)生故障，故障分析結果將會在CRT或者是LCD屏幕上顯示。另外，隨著電子計算機技術的發(fā)展和應用，目前化工儀表自動化工程中，計算機技術的應用對系統(tǒng)的正常運行具有十分重要的意義，同樣當下控制室的具體操作也主要依靠鼠標和鍵盤，并且有時還會利用觸摸屏或者是旋鈕和按鈕等。因此對相關技術人員的計算機技術水平要求較高。

3　結束語

總之，經(jīng)過我國科研人員以及相關化工企業(yè)技術人員的不斷研究和努力，儀表自動化工程取得了較大的進步，但是與國際水平相比還存在著一定的差距，因此應當汲取國外的先進經(jīng)驗，并同自身的實際情況相結合，制定出符合我國化工產(chǎn)業(yè)需要的儀表自動化系統(tǒng)。

［1］ 劉延一.安裝化工儀表自動化設備應注意的安全問題［J］.化工管理，2016，（16）.

［2］ 田娜.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術探討［J］.橡塑技術與裝備，2016，（4）.

On the Construction of Chemical Plant Instrumentation Automation Engineering

Gu Zhong-yuan

In recent years，with the continuous progress of science and technology，the chemical means instrument system requirements are also increasing，especially in the application of automation technology greatly improves the performance of intelligent instrumentation systems，while the control structure of the network also has some influence to develop towards the direction of diversification，in order to further meet the requirements of chemical production，the paper will be commonly used in the chemical industry instruments were introduced，and control strategies are described，for the industry reference.

chemical equipment；Instrumentation and Automation Engineering；research；application

TQ056.8

A

1003-6490（2016）05-0100-02

2016-05-06

顧中元（1986—），男，江蘇新沂人，助理工程師，主要從事儀表自動化工作。