化工自动化仪表及控制系统智能化的研究
发布时间：2021-01-04
摘要：在我国工业行业当中，化工生产非常的重要，其中对于化工仪表的使用效果能够决定化工生产的整体质量，因此一定要引起相关工作者的高度重视。而由于化工生产技术的提升，使得化工仪表实现了自动化。若想确保对其的使用效果，那么就要做好完善的控制工作。下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。
关键词：化工生产;现代化工仪表;自动化控制
引言
目前，我国化工自动化领域已经取得了很大的进步，随着科学技术的不断发展和提高，在许多领域和行业中，自动化技术得到了推广和应用。自动化技术在化工仪表上的应用，极大地促进了中国经济的发展。化工生产装置的规模逐渐扩大，产品被序列化，除了生产技术的不断创新，也需要测量和控制仪器和控制系统有更高的进步，以保证可靠的生产和安全，并确保产品的产量和质量。
一、化工仪表及自动化系统的发展
在初期阶段，我国的化工行业非常的落后，在生产的过程中仪表的数量比较少，而且这些仪表的结构简单，功能单一，在系统的操作上，大部分的工作都需要人力来完成，生产效率非常低。在二十世界四十年代的时候，化工仪表与控制系统得到了革新，出现了基地式仪表与继电器控制模式的控制系统。在社会的不断发展过程中，许多的先进技术不断的出现，化工仪表和控制系统也在不断的进行革新，截止到八十年代，出现了可编程逻辑控制器，初步的实现了自动化的控制系统，同时，化工仪表也更加的先进，仪表的功能性和准确程度都得到了不同程度的提升，化工仪表和系统的革新，给我国化工行业的发展提供了强劲的动力。化工生产的环境非常复杂，涉及到高温、腐蚀、剧毒等材料，在生产的过程中，各种化学反应进行的非常快速，如果不能对反应进行合理的控制，很容易发生安全事故。自动化仪表和智能化系统的应用，有效的解决了这个问题，化工生产的安全性得到了明显的提升，减少了人为操作造成的失误，通过逻辑运算和智能化的控制，可以使化工生产过程中更加的合理，各种物料的使用得到了明显的优化。当前，我国的化工生产过程更加的复杂，各种设备的规模更大，对化工生产过程的要求也更高，在这种情况下，一旦发生了生产事故，后果是不堪设想的，集散控制系统的应用，可以保证化工生产的安全性，其功能也在不断的增加，尤其是融入了信息技术以后，生产效率得到了进一步的提升。
二、现代化工仪表的种类
1.温度仪表
化工生产是一项特殊工作，所采用的一部分材料需要较大的环境温度。比如一部分化工产品需要环境温度达到-200摄氏度到-1800摄氏度的范围。在进行化工生产期间要合理的掌控环境温度，这是一项非常重要的工作。经常采用的仪表包括热点偶和热电阻仪表。全新的仪表主要使用的是总线技术，而在融合电子技术以后，就可以获取到温度信号，而温度采集系统可以直接获取到外在环境的温度，并传送到系统里，从而便能够合理的保持好生产期间的环境温度。
2.物力测量仪表
此仪表主要是对化工生产原料的使用情况进行准确的控制，通常直读式仪表、浮力式仪表、波雷达仪表以及磁致伸缩仪表等是物力测量仪表的主要构成部分，在这些种类的仪表当中，波雷达仪表以及磁致伸缩仪表能够满足对于测量准确度的要求，可以准确的掌控好物料的用量，从而便可以保证化工生产的安全性和所生产的产品效果达到理想的要求。
3.压力仪表
此仪表的作用在于能够有效的控制压力状态。压力是化工生产期的主要变量，在环境压力受到变动以后，生产工作就可以达到高效率、高准确度的需求。所以在实际生产期间，要采用专用的压力仪表，一般压力要低于300MPa，主要的压力仪表包括压力传感器、特种压力表等，因为化工生产工作较为特殊，所以特种压力表一定要具有抗腐蚀性、防高压的效果。
4.流量仪表
测量仪表的主要用途是给化工生产所产生的流量进行合理的控制，其中需要控制的流量主要有流量速度测量、流量容积测量。而主要的流量仪表包括电磁测量计、浮子流量计等。
三、化工自动化仪表及控制系统智能化的研究
1.记忆功能
过去的化工仪表通常都是利用逻辑电路以及时序电路来给仪表的运行状况做好相关记录，不过此项记忆功能具有明显的缺点，那就是在进行记录的时候，下段运行状况的记录会被上段的记录覆盖，而且并不具备可追溯功能。在化工仪表完成了自动化和信息化之间的转化以后，仪表里还包括了小型电脑设备，利用其里面所具有的随机记忆存储装备就能够精准的记录仪表的运行状况，从而能够避免发生记录丢失。同时，在化工仪表里还增设了运算功能，这样一来就可以做出更为繁琐的运算，例如极值运算、给定极限检测等，从而就能够获取非常精准的运算结果。
2.可编程功能的应用
为了有效提高现代化工仪表智能化程度，在其中加入了可编程的功能，这样就能将自动化控制与化工仪表有效结合起来，同时利用计算机进行整体的控制，实现了化工生产控制的优化。特别是对于复杂的化学仪器而言，在其监测仪表中加入可编程功能，能够有效地提升其性能，同时化工仪表监测的准确度也得到极大的提升。
化工生产的环境往往较为恶劣，因此要尽可能减少工作人员的接触，在现代化工仪表中加入可编程功能后，能够提升其自动化程度，各类数据的反馈可直接通过电脑接收，这样不仅能够提高生产的安全性，而且也确保了仪表监测的精度。另外，在现代化工仪表中加入可编程功能还可有效提升生产的效率，企业可根据实际生产需求预先在化工仪表中输入相关的逻辑系统，这样当出现各类情况变化后，化工仪表就可直接自主判断，然后输出控制信号。通过该项措施减少了化工生中的人工需求，不仅可以降低人为因素对化工生产的影响，而且可以极大地优化生产控制过程，提高企业的经济效益。
3.自动化控制系统的智能化
智能化数据分析，主动式维护保养控制系统是整个工厂的核心，负责现场检测数据采集、运算，再通过对现场执行单元的调节控制，是整个生产装置的大脑。而随着现代通信技术、计算机网络技术及现场总线控制技术的飞速发展，自带微处理器的智能传感器和智能执行器的大量应用，分担了大多数需要传统控制系统的运算处理，控制系统也由直接面对现场测控仪表的生产控制、演变成工厂数据处理中心，负责与现场测控仪表处理器的数据共享、运行数据信息化、工艺方案优化、故障预警和主动式维护保养等，形成以智能型控制系统为数据处理核心、测控功能下放的分工协作网络模式。
4.数据处理功能
在进行化工生产期间，不但要精准的记录生产期间所形成的参数，同时也要进行准确的运算，化工仪器要做线性化处理，比如自动检测和校正、工程值转换等，外在因素能够给化工仪表的运行造成很大的影响，利用电脑技术、软件控制和数据处理功能，能够对化工生产进行详细的记录，这样就会提升化工生产的效果，如果记录存在问题，则要马上掌握出现问题的原因，然后制定合适的解决措施。
结束语：综上所述，化工行业的发展，关系到了许多领域的发展，与社会的进步也存在非常直接的联系。在化工生产的过程中，各种仪表以及系统发挥出了非常重要的作用，是化工生产的关键。随着各种技术的不断出现，化工仪表和系统也在不断的完善，已经实现了智能化的与进行，有效的推动了我国化工行业的发展，对于我国化工行业的发展具有非常重要的意义。——论文作者：唐浩
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