化工生产控制仪表智能自动化应用探析

周琨

（新能凤凰（滕州）能源有限公司，山东 枣庄 277520）

化工生产控制仪表智能自动化应用探析

周琨

（新能凤凰（滕州）能源有限公司，山东 枣庄 277520）

在我国经济蓬勃发展的大背景下，化工生产也迅速发展。传统化工仪表已经跟不上快速制造的需求，化工生产领域中控制仪表已脱离了手动控制、人工操作的老路，在信息化的带动下，自动化程度和智能化水平越来越高。在分析化工生产中自动化仪表的特征的前提下，对其发展状况进行了综述，通过分析智能自动化仪表在化工生产中的应用，为相关行业人员提供了经验和借鉴，为化工生产中仪表的智能化和自动化的提高提供了技术支撑。

化工生产；仪表；智能自动化；应用

0　引言

自动化仪表是化工生产中的关键一环，在化工生产中，由于很多原材料都属于易燃、易爆气体或液体，安全生产便成为了前提，在化工生产中，仪表密封性、准确性、稳定性十分重要，因为危险品的泄漏都可能引发安全问题，经济损失的同时还会对操作人员的人身安全造成隐患。在生产过程中必须要利用仪表把各项工艺参数维持在最佳范围内，化工仪表在工业生产中主要实现对生产行为的监测和控制功能，通过对数据的采集和处理，进一步实现报警、记录、控制等行为。本文将从多个角度对化工仪表的智能自动化应用进行研究和分析。

1　自动化仪表在化工生产中的特点

自动化仪表解放了生产力，并且减少了误差，提高了化工生产的质量和效率，下面将从几个方面叙述自动化仪表的特点。

1.1数据处理能力强

由于传统化工仪表中并不存在智能自动化的处理单元或相应的软件功能，这使得化工仪表硬件负荷加重，当超过负荷能力或处于临界值时，仪表工作能力将下降，并且存在一定的安全隐患。在化工生产中的自动化仪表可以利用遍布设备的传感器采集各种数据，并通过强大的计算功能实现对数据的处理。它可以降低对化工仪表硬件的损伤,高效的数据处理能力使得数据的准确性、查询的便捷性、覆盖的全面性等得到保障。在一些危险的场合，自动化仪表的引入也可以在远程观测数据，在不降低数据处理水平的前提下，避免事故的发生，维护工作人员的安全。

1.2可编程能力突出

由于智能自动化仪表的控制都是通过计算机的编程实现，所以在每个环节都可以设置断点和自检程序，这对于故障的排除和今后的改进提供了可能。同时自动化仪表的可编程序功能还可以对预知故障进行预警，并利用程序可更改等特点对其进行前期处理。化工仪表智能自动化的植入,可以简化传统改变化工仪器硬件的方式，而是改变程序的设置。例如，在化工生产中用到延时操作时，在正常计数的情况下，只需要对仪器进行新程序的植入，改变PLC控制的相关环节，增加延时操作即可，而并不需要额外加入定时器等硬件设备，也不用更改已封装好的电路。从这个意义上讲，自动化仪表的可编程能力使得其应用范围更广，造价会更低，简化了化工仪器的结构。

1.3存储功能突出

由于自动化仪表控制具有强大的储存功能，面对大数据时代对传统工业的挑战，自动化仪表可以解决数据量的增多、精度要求高的问题，其强大的计算处理和存储能力可以提高化工生产的效率，增强其抗干扰能力。

1.4监测处理能力较好

传统化工仪表虽然也可以在监测信息等方面进行简单四则运算的处理，但是这已经不能满足现在的工业需求，其快速性、准确性无法得到保障，对于微积分、概率等问题的处理能力十分欠缺。由于内置微型计算机单元，其智能化、自动化水平得到大幅提高。现代的自动化化工仪表在其内部设置的通讯传感器能够及时对出现故障的部分传输信号，多种智能化模块、传感器、集成元件相互合作，通过大量电子元器件的工作使其具备模拟数字转换、储存、1/0接口等功能。在总线技术的推动下，化工仪表在主控机的控制中发挥着重要的监测作用，对于设备的运行状况都可以显示在集成界面中，操作人员只需要对PC界面的数据进行简单的分析和监控就可以实现对整套复杂设备情况的掌握，之前那种遍历仪表盘记录数据的方法已经过时。

2　化工仪表中智能自动化的应用

化工仪表自动化、智能化是当前仪表发展的主流趋势，他可以推动化工生产效率的提高，进一步解放生产力。智能自动化仪表具有自动信息监测功能，同时由计算机软件进行控制，操作人员通过调节软件参数，更改程序设置实现对智能化工仪表的控制，能够进行误差修正，能把数据误差降到最低。

化工仪表的监测精度较比传统化工仪表大幅度提高。微型计算机的工作频率可达1兆赫兹以上，其数据处理速度十分迅速。如果在数字模拟转换过程中，对于一组模拟量需要存储在储存器中，监测数据的字节量将十分巨大，智能自动化仪表便可实现快速准确地对大量数据进行监测，对数据进行筛选处理后，得到需要的监测数值。例如，化工生产中用到的水分测定仪，利用化学原理和一定的物理方法，它可以准确判断化工产品中的含水量，当与设定值进行比较后便可以判断化工产品的含水量是否达标，这提高了化工仪表的监测能力，完善了化工仪表的监测控制。

在化工仪表中引入智能自动化后，降低了外界对化工仪表的干扰，有效地保障了监测数据的准确性。例如在常见的温度电路中，热电偶的控制需要面对热电偶非线性的特点，控制难度较大，智能自动化化工仪表可以通过对系统电路中的程序进行调整，在热电偶的工作阈值到达前发出预警或者调节相应的参数，减少电路的故障发生可能。

3　化工生产中自动化仪表的发展

在信息化的大背景下，仪表控制也得到了一定的发展，仪表的自动化控制进入了更高的层面，计算机控制、集成电路实施的特点让化工仪器不论在生产管理方面还是工作准确性方面都提升了一个层次。虽然较之前的人工控制而言，如今的自动化仪表大幅提高了化工生产的效率，提高了准确性，但是其在准确性和人机交互方面还有很长的路要走。随着计算机技术的飞速发展，化工生产控制仪表的方式将趋向多样化，智能控制理论的不断发展使得自动化仪表的智能化水平进一步提高，例如专家系统、模糊控制、智能PID控制、神经网络、总线技术、遗传算法、人机接口技术等等技术的融入使得化工仪表的智能自动化能力加强，编程思路的优化将会进一步提高智能仪表的数据处理能力和效率，封装技术的应用将使得仪表更为集成化、小型化、轻便化，电子元器件质量的提高将会使得电子化的仪表性能更加稳定，数据更加准确。随着操作人员管理能力的提高和物联网技术的应用，化工仪表的规模化管理将会成为可能，复杂精密化工设备也将会随着化工仪表的自动化水平提高而得到进一步发展。

4　结语

随着我国市场经济的不断深入，化工生产起到了支柱产业的作用。化工生产具有一定危险性，对各项变量参数的准确性、实时性要求较高，化工仪表在化工生产过程中发挥着重要预防、保护和监测的作用。随着化工仪表中智能自动化的应用的不断加深及功能的不断扩充，传统化工仪表已经淡出人们的视线并逐渐被能力更强的自动化仪表取代，智能化的特点保障了化工仪表监测数据的准确性、及时性，使得化工生产的顺利进行，可以推测化工仪表中智能自动化的应用必将更加广泛。

[1] 邓峰.化工仪表中智能自动化的应用[J].化工管理，2015,32:9+11.

[2] 陈鹏.化工生产控制自动化仪表初探[J].科技展望，2016,15:47.

TQ056.8

A

1671-0711（2016）09（上）-0103-02