浅议化工装置建设中的仪表自动化工程

顾中元（江苏蓝丰生物化工股份有限公司，江苏新沂 221400）

浅议化工装置建设中的仪表自动化工程

顾中元
（江苏蓝丰生物化工股份有限公司，江苏新沂 221400）

近年来，随着科学技术的不断进步，对化工装置中仪表系统的要求也越来越高，尤其是自动化技术的应用极大地提高了仪表系统的智能化性能，同时对控制网络的结构也有一定的影响，使其朝多元化方向发展，以进一步满足化工生产的要求，本文将对化工企业中常用的仪表进行了介绍，并对控制策略进行了阐述，以供同行参考。

化工装置；仪表自动化工程；研究；应用

1　常见的检测执行仪表简述

1.1温度仪表概述

在化工企业生产现场，使用的机械设备以及相关管道内的介质温度都需要进行一定的检测，且其中的温度范围在-200～1 800℃之间。通常，为了方便测量大部分企业都是用接触式测量方法，且使用的指示仪器主要以双金属温度计为主，例如热电阻、热电偶等。而为了满足一些特殊温度检测要求，如测量油罐温度等，会使用特殊热电偶、耐磨热电偶、表面热电偶、多点式热电偶以及防爆热电偶等。另外，在实际生产中进行温度测量时，会将热电偶的测温触头直接与DCS系统或者是其他温度采集仪表进行连接，而随着当下温度仪表的不断发展、更新等，一体化温度变送器的应用范围逐渐扩大，并取得了良好的效果。

1.2压力仪表概述

化工生产过程中，安全一直是每个企业重视的主要内容之一，这是因为化工产品生产存在一定的危险性，而压力仪表的使用与安全生产具有十分密切的关系，因此大部分化工企业对压力仪表的安装以及使用等作为日常重点工作来抓。通常，化工企业使用的压力仪表主要有以下几种，即分液柱式压力仪表、弹性式压力仪表以及活塞式压力仪表等三类。另外，由于压力传感器、变送器以及特种压力仪表等设计过程中利用的原理较多，因此应用的范围也比较广泛，例如可以用于高温介质、脉动介质、枯稠状、粉状、易结晶等多种介质的压力测量工作，因此在化工企业生产中具有十分重要的作用。

1.3分析仪器和在线过程分析仪概述

从专业角度分析，在化工生产工艺中，对温度、压力、流量以及液位等相关参数的设置以及控制是保证产品质量以及合格率的辅助手段，而对生产过程中原物料成分以及最终产品的分析才是生产工艺中的重点内容。同时从生态环境方面分析，排放的物质应当不会对生态环境造成一定的破坏，因此对化工企业排放物质的成分检测也是十分必要的，而对这些物质的检测主要是通过分析仪器以及在线过程中分析仪来实现的。

2　探讨控制策略

通过以上的介绍说明可知，化工企业中仪表自动化工程的建设对提高产品质量、优化生产工艺、降低对生态环境的影响等具有十分重要的作用，而接下来本文将对仪表的控制策略进行详细的分析。

2.1常规控制分析

从仪表的发展过程方面分析，仪表系统的发展由气动元组合仪表、电动单元组合仪表、常规DCS系统到当下的新一代DCS系统，仪表系统的变化紧随科学技术的发展的脚步，但是仪表自动化工程中的连续控制。批量控制以及顺序控制等系统基本控制策略却没有发生明显变化。首先仪表系统基本控制策略中主要以连续控制和回路控制为主，所涉及到的内容主要有单回路调节、串级调节、比率调节、均匀调节、前馈调节等，且PID调节为主要的基础内容，因此从中可以明显看出，仪表系统的功能块和控制算法并没有发生明显的变化，而其中组态能力以及控制方案却发生了一定的变化。例如现阶段功能块的连接方式变得更加的多元化，有多重串接、并联连接、选择性连接、自动补偿等多种连接方式可供生产选择。

2.2先进控制和优化分析

随着当下科学技术的迅猛发展，现代控制理论也在不断的完善，特别是智能化算法的应用，多变量控制系统已经投入并进入实际生产试验阶段。多变量控制系统主要以DCS系统为基础，因此在生产过程中它既可以单独应用，同时也可以与其他一些技术进行一定的结合，例如与多变量动态过程模型辨识技术、软测量技术等，而在一般的应用过程中测控与PID串级控制结合的方式使用得较多，并取得了良好的效果。另外卡边控制等技术的应用提高了单一油源炼油的成功概率，为提高炼油厂的产品质量以及经济效益等做出了一定的贡献。

2.3人机界面分析

当前，科学技术的发展为化工企业控制系统性能的提高带来了一定的技术支持，使化工企业由一个装置配置一个控制室朝多个装置配置一个控制室方向发展，甚至部分化工企业中仅有一个中央控制室，同时一旦生产工艺以及某一设备元件发生故障，故障分析结果将会在CRT或者是LCD屏幕上显示。另外，随着电子计算机技术的发展和应用，目前化工仪表自动化工程中，计算机技术的应用对系统的正常运行具有十分重要的意义，同样当下控制室的具体操作也主要依靠鼠标和键盘，并且有时还会利用触摸屏或者是旋钮和按钮等。因此对相关技术人员的计算机技术水平要求较高。

3　结束语

总之，经过我国科研人员以及相关化工企业技术人员的不断研究和努力，仪表自动化工程取得了较大的进步，但是与国际水平相比还存在着一定的差距，因此应当汲取国外的先进经验，并同自身的实际情况相结合，制定出符合我国化工产业需要的仪表自动化系统。

［1］ 刘延一.安装化工仪表自动化设备应注意的安全问题［J］.化工管理，2016，（16）.

［2］ 田娜.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨［J］.橡塑技术与装备，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

顾中元（1986—），男，江苏新沂人，助理工程师，主要从事仪表自动化工作。