化工仪表自动化控制技术分析

化工仪表自动化控制技术分析

盛旭

常州新东化工发展有限公司 江苏常州 213000

摘要：化工仪表种类相对较多，但其核心功能主要为实际生产过程的检测与控制。通过自动化控制技术的应用，化工企业生产过程得到更多技术保障，促使化工生产中的实时性在线检测成为现实，达到降低人工成本的效果。下面本文就对此展开探讨。

关键词：化工；仪表自动化；控制技术；

1 化工仪表的常见类型

1) 压力仪表。包括特种压力表、压力传感器、压力变送器等，主要依托压力变送器向着集散控制系统完成采集数据信息的传递，并在此基础上实现对压力的自动化测量与控制。2) 温度仪表。在实际的化工生产中，应用的多数化学反应均需要具备固定的温度条件，此时必须要引入温度仪表，实现对化学反应过程中温度变化情况的监测与控制。3) 流量仪表。主要用于化工生产过程中对体积流量、质量流量等流量参数的测量。主要包括节流式、差压式、速度式 3种类型。4) 物位仪表。主要包括浮力式、雷达式、差压式、直读式 4种类型，承担着化工生产过程中液位、固体颗粒和粉粒位，以及液 － 液、液 － 固相界面位置的测量任务。

2 化工仪表自动化控制的主要流程

2.1 仪表的选择与控制技术

仪表选取的合理程度直接关系着化工仪表自动化控制的使用效率和效果。例如在需要严格控制温度的化工生产实践中，必须引入温度仪表进行生产温度数据的测量，避免由于温度过高/过低所导致生产安全事故、化学反应不完全等问题的发生。在这样的情况下，应当选用精准程度更高的双金属温度计，保证温度数据采集的准确性。在进行物位测量时，要参考生产中的物料状态完成测量机的选定，还要加设不同功能的物位仪表。例如当在化工生产中需要测定固体与液体交界面具体位置的情况下，必须要纳入物位仪表，以此维护化工生产的安全性以及效率效果。

2.2 现场自动化线路布设

布设过程中不仅要敷设实体线路，还要完成信息化网络线路的规划。现场自动化线路布设的要点如下: 着重确保自动化线路可以实现所有化工仪表运行数据信息的采集，且能够与人机界面、计算机系统保持畅通连接状态; 若引入 FCS 现场总线控制系统，则可以在现场总线控制系统以及控制回路中加入化工仪表以及化工生产仪器。通过这样的方式，能够促使化工仪表运行数据迅速、准确地传递至人机界面中，提升相应数据信息的利用率，并保证化工仪表自动化控制的科学性与实效性。

2.3 人机界面处理系统

利用人机界面处理系统，能够更为全面地处理现场总线采集到的所有化工仪表运行数据，并结合编程系统所发出的指令完成数据反映。例如当现场总线中提供的温度信号存在过高问题时，在人机界面中编写程序的支持下，可以迅速完成温度信号的接收与控制，向相关工作人员发出高温报警。同时，依托系统中包含的降温设备，自动完成高温问题处理，使得温度在较短时间内自动恢复至正常水平。

3 化工仪表自动化控制技术的优化分析

3.1 提高化工仪表精准度

通过总线控制的方式对化工仪表自动化控制技术进行优化，这种方式内容比较简洁、易操作，具有较强的关联性。化工产品的精度在化工生产中的要求较高，因此，需要在实际应用中提高监控的精度，确保化工仪表自动化控制水平得以提升。提高仪表的精准度可以精准监控化工产品的质量、操作性能等方面，进一步降低产品的误差，实现化工仪表生产应用效果的提升。智能计算的方式对执行参数进行优化，确保仪表的灵敏度、准确度得以提升，从而综合提升监控水平。在产品生产监控、优化的过程中，通过分散控制、集中控制两种方式结合自动化监控的方式处理和优化化工生产信息，并对这些信息进行整合管理，从而预测分析化工生产过程，对实现化工仪表自动控制系统的智能化的发展具有非常重要的作用。

3.2 实现化工仪表的智能化、信息化

实现化工企业仪表自动化控制的关键要点是实现信息化、智能化，有关企业高度重视仪表研发的智能化、信息化对实现自动化功能和智能控制具有较为重要的作用。在化工生产的过程中，为了提升化工仪表自动控制系统的综合效果，一般基于数据信息控制和智能信息整合的层面，以提高其功能性为主，借助信息数据预测分析并优化机器人机界面技术，从而提高化工仪表的操控效率。在化工仪表自动控制系统的研发过程中，需要重视仪表的设计环节，对其内部结构设计进行充分考虑，降低结构的缝隙以提升其自动化控制水平。还需要重视相关软件系统的数据收集、交换等环节工作的处理，并处理好现场的数据巡检任务，对已收集获得的数据进行有效存储、分析，通过相应的控制软件进行处理。由于实时数据库在仪表自动化控制中发挥着较为关键的作用，当充分利用完现场控制软件后，进行数据的交换以实现数据的共享，再进行现场数据的采集，实现对控制器控制模块的合理利用，最终输出故障信号以实现对信号的基本控制。

3.3 程序化控制技术

通过在化工仪表控制中引入计算机技术，仪表自动化控制的性能、速度、精准程度均有所提升，结合计算机编程控制模式的应用，使化工生产仪表自动化控制的灵活性、效率效果大幅增加。实践中，依托程序化控制技术，可以实现的性能包括: 推动化工仪表与生产设备控制向着智能化的方向发展; 将机械与电子部件替换为软件程序，使化工仪表发生故障问题的概率明显下降，也一定程度减轻了故障排除与检修的难度; 达到提升化工仪表使用年限的效果。

3.4 在线自动监测技术

在化工生产过程中，涉及到的环节项目相对较多，而出于对生产质量的考量，针对所有环节进行质量监测极为必要。从这一角度来看，化工生产过程监测的难度与工作量大幅提升，此时，引入在线自动监测系统为必然选择。通过应用在线自动监测系统，相关工作人员可以实现对化工仪表、化工生产中设备设施运行情况的实时性掌握，为化工生产管理、优化调整提供数据参考，提升化工生产风险的控制水平，达到维护化工生产安全性、可靠性的效果。在该系统中，融合了光电子技术、现场采集技术、微电子技术与计算机技术，旨在实现对化工生产现场中各生产点位的工业参数实时值的监测，结合对关键参数( 包括温度、压力、流量、液位等) 的实时性监测，强化对化工生产安全性、质量的保障。该系统主要由现场监控电子看板、综合看板、控制计算机(服务器) 、计算机网络与系统软件几个部分组成。实践中，该系统主要依托现场监控电子看板完成数据采集与显示，最终将相应数据信息传递至服务器内，实现分析与存储，为后续操作提供参考。对于综合系统中的综合看板来说，其主要实现参数信息的综合显示，可以使用 LED 点阵显示屏、LCD 液晶电视或者 LED数码表格显示屏完成制作。综合看板配有声光报警装置，当某一路或多路参数值出现异常时立即发出声光报警，并且报警的参数值将变色闪烁显示，警示操作员及时处理。

结束语

综上所述，化工企业生产水平自动化，对提高化工生产效率和生产质量具有较为积极的作用。目前，化工仪表自动化控制技术是以自动化控制、智能识别技术相结合为基础，但仪表自动化控制技术本身较为复杂，为了提高其精准度，需要不断优化化工仪表的自动化控制技术，在满足生产的效率的同时，保证企业的经济效益和发展稳定。

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