文/錢睿，南京英凱工程設(shè)計(jì)有限公司

機(jī)械設(shè)備 Machinery and equipment

現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制

文/錢睿，南京英凱工程設(shè)計(jì)有限公司

最近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)有效應(yīng)用，我國電氣工程領(lǐng)域取得的巨大成績，其中自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)全面覆蓋現(xiàn)在工業(yè)的不同角落。現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制，能夠?qū)⑸a(chǎn)效率大大提高，也正是因?yàn)榛x表自動(dòng)化技術(shù)的普及，我國化工行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的態(tài)勢，因此認(rèn)真研究化工儀表自動(dòng)化過程控制，并分享研究成果是一項(xiàng)非常有意義的工作。

現(xiàn)代化工；儀表；自動(dòng)化；控制

1 現(xiàn)代化工自動(dòng)化的理念及必要性

在化工生產(chǎn)過程中在生產(chǎn)設(shè)備上安裝自動(dòng)化裝備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人為手工操作的取代，達(dá)到生產(chǎn)自動(dòng)化的過程就是化工自動(dòng)化?；ば袠I(yè)在我國經(jīng)濟(jì)重量中作為支柱性產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著重要的作用?；どa(chǎn)通常是在特定密閉的環(huán)境中中進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)手工操作存在著種種限制，同時(shí)化工產(chǎn)業(yè)由于其行業(yè)的特殊性，在生產(chǎn)過程中存在著一定的危險(xiǎn)。因此，在化工生產(chǎn)中要實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保、高效的生產(chǎn)，要嚴(yán)格控制化工生產(chǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)和數(shù)據(jù)，對(duì)化工生產(chǎn)的全過程實(shí)現(xiàn)把握和控制，針對(duì)化工生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，保證化工生產(chǎn)的安全性，需要對(duì)化工儀表進(jìn)行自動(dòng)化控制。

2 現(xiàn)代化工自動(dòng)化過程控制技術(shù)

2.1 化工自動(dòng)化的可編程功能

現(xiàn)代化工儀表的生產(chǎn)過程中引入了計(jì)算機(jī)技術(shù)，使儀表的運(yùn)行狀態(tài)更容易掌控，化工儀表的自動(dòng)化運(yùn)行可通過編程來進(jìn)行控制，將相應(yīng)的運(yùn)行程序輸入到控制電路中，來為儀表的動(dòng)作提供依據(jù)，在一定程度上降低了化工儀表控制的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的化工儀表的控制過程非常復(fù)雜，需要經(jīng)過多方面儀器的共同合作來完成，現(xiàn)代化工儀表的自動(dòng)化過程中的可編程功能在一定程度上取代了復(fù)雜的電路，節(jié)省了一定的空間，同時(shí)提高了化工儀表檢測運(yùn)行過程的準(zhǔn)確性，使儀表的控制性能得到了一定的優(yōu)化。

2.2 化工自動(dòng)化的計(jì)算功能

化工儀表在工作過程中需要對(duì)工藝的某些參數(shù)進(jìn)行檢測，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來判斷產(chǎn)品的合格與否，但在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，人工的計(jì)算能力有限，對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析很難得到明確的結(jié)果而且所得到的結(jié)果很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，自動(dòng)化技術(shù)的引用使化工生產(chǎn)過程中的計(jì)算功能得到了一定的改善，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將大量的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，通過使用專業(yè)的計(jì)算軟件來對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，化工儀表在運(yùn)行過程中需要乘或除一個(gè)定制來確定最大值和最小值，通過化工儀表中的計(jì)算功能大大節(jié)省了勞動(dòng)力和計(jì)算所需的時(shí)間，同時(shí)還能對(duì)處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行長時(shí)間地保存，以便以后的查閱，提高化工儀表運(yùn)行的準(zhǔn)確性，充分體現(xiàn)了化工自動(dòng)化的優(yōu)越性。

2.3 化工自動(dòng)化的執(zhí)行功能

傳統(tǒng)的化工儀表控制過程中需要人為的對(duì)儀表進(jìn)行操作，由于員工的主觀原因以及不同工藝產(chǎn)品的不同要求會(huì)對(duì)化工儀表的控制過程造成一定的影響，化工生產(chǎn)中的某些化學(xué)藥品具有一定的腐蝕性或危害，需要在密閉的空間進(jìn)行檢測，在對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測時(shí)，可能會(huì)由于員工疏忽而造成一定的后果，通過編程對(duì)化工儀表的運(yùn)行進(jìn)行控制，進(jìn)而執(zhí)行相應(yīng)的工作任務(wù)，其執(zhí)行功能能夠降低員工在工作中的危險(xiǎn)，在較復(fù)雜的過程控制中還可以降低工作人員的勞動(dòng)力，對(duì)化工產(chǎn)品的溫度、壓力、物位以及流量做出精準(zhǔn)的判斷，對(duì)于不符合要求的工藝做出及時(shí)和準(zhǔn)確的反應(yīng)，當(dāng)化工儀表在工作過程中一旦發(fā)生故障，通過化工自動(dòng)化的執(zhí)行功能，可對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的判斷，并發(fā)出停止儀表的不正常運(yùn)行命令，提高對(duì)工藝產(chǎn)品參數(shù)的檢測準(zhǔn)確性。

3 化工儀表和化工自動(dòng)化的過程控制

3.1 集散控制技術(shù)

新型集散控制系統(tǒng)包括對(duì)現(xiàn)場儀表、車間廠房、企業(yè)管理層等的集散控制。集散控制系統(tǒng)在實(shí)際操作時(shí)作為各部門交流的信息通道，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，如實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、全面性等。集散控制系統(tǒng)在自身的曲線打印、提供人工參數(shù)、報(bào)警等功能的基礎(chǔ)上，具有自動(dòng)與手動(dòng)自然切換的特點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)反饋的數(shù)據(jù)和資料顯示，化工企業(yè)引入集散控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中所需要的資金在化工企業(yè)購置生產(chǎn)設(shè)備的所有資金中占10%～16%。在化工生產(chǎn)時(shí)，采用一些危險(xiǎn)性比較的材料如甲醇等，運(yùn)用一些高危的設(shè)備如氧化反應(yīng)器等，在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，具有一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)也存在著安全隱患，因此需要安裝安全連鎖裝置和危險(xiǎn)報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)安全地進(jìn)行化工生產(chǎn)。

3.2 可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器進(jìn)行模擬輸出和數(shù)字輸出需經(jīng)過內(nèi)部計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)運(yùn)算、邏輯瞬即等流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)過程的嚴(yán)格、靈活控制。與傳統(tǒng)單片機(jī)和繼電器相比，可編程邏輯控制器具有明顯的優(yōu)勢，維護(hù)便捷、通用性好、具有較高的可靠性、抗干擾性能好等都是其優(yōu)點(diǎn)?？删幊踢壿嬁刂破鬟€具有體積小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可編程邏輯控制器作為微小型計(jì)算機(jī)，能夠有效控制化工裝置，對(duì)化工裝置有精確的要求，對(duì)化工生產(chǎn)的有序開展起促進(jìn)作用。在進(jìn)行調(diào)整生產(chǎn)工藝時(shí)，與傳統(tǒng)繼電器需重新布線的情況不同，可編程邏輯控制器可以通過對(duì)用戶程序進(jìn)行一定的修改，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的調(diào)整，提高化工生產(chǎn)的效率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯控制器的技術(shù)也逐漸成熟并廣泛應(yīng)用在化工生產(chǎn)企業(yè)，在化工生產(chǎn)企業(yè)中，在應(yīng)用可編程邏輯控制器的同時(shí)還配備了相關(guān)的軟件包，涵蓋了通信、編程、故障診斷等功能?？删幊踢壿嬁刂破髟趯?shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)車間或企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)行控制，能夠有效提高化工生產(chǎn)的效率，促進(jìn)化工生產(chǎn)的自動(dòng)化。

4 結(jié)束語

隨著自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代化工儀表中的滲入，使化工生產(chǎn)過程控制中設(shè)計(jì)到的各個(gè)模塊都變得更加智能化，這在一定程度上不但減小了工人的體力勞動(dòng)，為員工的健康和安全提供一定的保障，現(xiàn)代自動(dòng)化儀表設(shè)備還取代一些功能單一的簡單邏輯電路，節(jié)省出大量的空間，通過使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程和分析，大大提高了化工生產(chǎn)的效率，在原有的基礎(chǔ)上提高了化工儀表的執(zhí)行能力，當(dāng)儀表發(fā)生故障時(shí)做出準(zhǔn)確的判斷和正確的反應(yīng)，使現(xiàn)代化工儀表的運(yùn)行環(huán)境更加安全，同時(shí)也為我國的經(jīng)濟(jì)帶來巨大的效益。

[1]張紅翠.探討現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制[J].化工管理，2015，（15）：45-49.

[2]郭洪偉.現(xiàn)代化工儀表及化工自動(dòng)化的過程控制[J].化工管理，2017，（33）：41-45.