现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析

颜利兵

（湖南省工业设备安装有限公司湖南株洲412000）

现代化工仪表及化工自动化的过程控制分析

颜利兵

（湖南省工业设备安装有限公司湖南株洲412000）

近年来，随着国内电气技术的快速发展，工业生产也与时俱进积极将各种自动化技术应用到各个生产环节中。正是因为现代化工仪表及其自动化的广泛应用，才带动了工业生产效率的大幅提升。因此，在实际生产过程中，我们必须重视对现代化仪表及其化工自动化的过程控制，只有这样才能真正提高工业的自动化生产效率。

现代化工仪表；化工自动化；过程控制

随着国内电气工程技术的迅速发展，各类自动化技术被广泛应用于各个化工生产环节之中，现代化工仪表与其自动化的推广、应用，大幅提升了工业生产的效率。因此，在实际化工生产过程中，必须对现代化仪表与化工自动化过程控制引起高度重视。本文笔者就化工自动化概念与意义、化工仪表的自动化控制功能、过程控制技术以及自动化仪表发展前景做初步探讨分析，供同业人员参考。

1 化工自动化的定义及其重要性

所谓化工自动化，就是将许多自动化设备配置在化工生产设备上，用来替代传统的手工操作，最终使生产实现自动化。随着经济的不断发展，化学工业作为一个支柱产业，所充当的作用不可或缺，一般来说，化学生产均处于在一个特定的封闭空间之中，这样就会对人工的操作产生制约，另一方面，运行空间的封闭性与化学药剂等特性，这些原因导致整个化工生产环节存在着危险性。为充分确保化工生产顺利进行，使其不会对环境产生危害，必须严格监控各项工艺指标，而要想实现这一目的，必须应用化工仪表自动化技术。因此，化工自动化具有非常重要的作用：①能够在很大程度上提高工作效率；②还能够保障生产安全。

2 化工仪表自动化控制功能分析

可编程功能在化工仪表制造时置入计算机软件元素，实现硬件软化，尤其是在控制电路中使用较复杂功能的控制软件，对化工仪器仪表进行改造，可以使得仪表内部的控制结构大幅简化，同时大大提高了仪表性能、运行速率。

计算功能在化工仪表设计中加入微型计算机，从而实现仪表自动化计算。因此，化工仪表自动化计算实现了对复杂数据的计算，且在一定程度上保证了计算的准确性。在化工仪表实际运作过程中，自动化化工仪表计算功能的优势就会得到体现，从而对工作程序进行了简化，节省劳动力、提高生产效率。

记忆功能一般的传统化工仪表应用的是硬件设备，记录形式比较单一，基本上只能对某一阶段的状态进行记录，不能及时保存太过复杂的实际工作状态，下一阶段新状态进行时，之前记录的状态就会被删除。在自动化仪表引入后，因计算机本身具有强大的储存功能，设备新老状态均会一直记录，方便日常查看，做出相应调整。

复杂控制功能在化工仪表实现自动化操作之后，常规仪表不能完成的操作功能在自动化化工仪表中可得以完整的处理，对化工生产过程中的复杂问题进行相应的控制、运行，大幅降低了化工生产过程的故障率。

自动化故障监督功能化工仪表显示、记录了整个化工生产过程中的相关数据与信息。基于现代化工自动化仪表，因其安装有微机处理系统，可以较为精细、准确地寻找到故障数据，为故障排除、故障检修人员带来方便，维修、检查时间得以节省，又提高了化工生产效率。自动化故障监督功能保证相关工作人员及时掌握现代化工过程中可能存在的问题，对其进行有效避免，以促进现代化工的安全性、稳定性，提高生产经济效益。

3 现代化工仪表及化工自动化过程控制措施

由于化工生产多在封闭容器中完成，很难进行人工操作，再加上化工生产通常都具有较高的危险性，因此，为了实现化工生产的高效、安全进行，就对其各种工艺进行合理、科学控制。而现代化工仪表及其自动化的出现，为实现高效而安全的生产活动创造了可能。在实际生产活动中，现代化工仪表及化工自动化的过程控制情况如何，直接决定了生产活动安全性与效率的高低。笔者将现代化工仪表及化工自动化的过程控制技术详细分析如下：

3.1 集散控制技术

当前的新型集散控制系统结构覆盖了企业管理层、车间厂房、单元控制、现场仪表。在实际工作过程中，集散控制系统作为信息通道，具有系统性、全面性、准确性以及实时性等优点。集散控制系统能够依靠于本身具有的历史描绘、报警、提供人工参数、曲线打印等功能，体现手动与自动切换的人性化特点。从相关的统计与实践反馈的资料显示出化工企业在生产环节中引进集散控制系统所需要的资金在整个生产设备中占据到10～16%。在化工生产中应用的甲醛危险性较高，对氧化反应器、二元混合器等高危设备，必须安装安全连锁装置、报警装置后方可进行生产活动。

图1

3.2 可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器能够经用户存储、逻辑瞬即、计时运算、内部计数与D/A、A/D恰当地进行数字输出以及模拟输出，对化工生产过程实现严格、灵活控制。对比传统继电器及单片机，可编程逻辑控制器具有体积小、抗干扰性能强、可靠性较高、通用性好以及维护便捷等优点。作为高浓缩小型计算机的可编程逻辑控制器，能够对化工装置实现精确、有效控制，以保证化工工业生产各环节顺利开展。与传统继电器的差别是在进行工艺调整时，不需要重新进行布线，只需要更改用户程序，就可以提高工作效率。现阶段，可编程逻辑控制器的发展相对成熟，多数生产厂家均配套有软件包，覆盖了通信、组态、编程、调试、运动以及故障诊断等功能。常用的可编程逻辑控制器网络拓扑涵盖了信息层、设备以及过程管理。在实际的过程控制中，可以对整个车间或者整个企业装置进行控制；应用于规模较大的化工企业，可编程逻辑控制器已普遍应用于化工生产的各个环节，主要有自带系统、压缩机等。在实际生产工作中，均能与集散控制技术有较好地整合，且在一起配合使用，大幅提升了化工企业的自动化水平、生产能力以及生产效率。

4 发展前景分析

现代化自动化仪表引入到化工生产中，主要是为了使生产安全、顺利进行，因此，记录、调控生产过程中涉及到的各项数据，这是非常有必要的一件事情，由于经济的日益发展以及科技的更新换代，更多的化工新型设备被研发出来，同时化工设备相互间的连接途径变得愈发繁琐，为充分保障相关设备处于安全运行状态之中，有关机构加大投入力度，从资金以及人力等方面加强投入，在生产中应用自动化仪表技术与原理，以此来控制整个生产过程。从而为推动现代化工自动化仪表不断发展创造条件。加上科技的不断发展，化工自动化技术的应用肯定会更加广泛，将会发挥更大的作用。

5 结论

随着化工仪表的广泛应用，加强现代化工仪表及化工自动化过程控制越来越重要，要想进行此研究，必须在实现现代化工理论和实践应用有效结合的基础上，加强对过程控制系统的深人分析，不仅要加强对主站系统的深人分析，还要加强对自动化设备和装置的深人分析，另外还要在结合化工机械运行情况的基础上进行研究阱。在现代化工生产故障产生后，通过实现化工仪表自动化，增加全微机化设备，可以从根本上提升故障清除率，大大降低经济损失。

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TQ056

A

1004-7344（2016）30-0237-02）

2016-9-16

颜利兵（1979-），男，工程师，主要从事工程项目管理工作。