浅谈仪器仪表与化工生产的自动控制

朱明生

摘 要：随着经济与科技的发展，化工仪器仪表与信息控制结合的自动化生产，已经成为化工行业发展的主流。化工生产的自动控制是具有综合性特征的学科，利用仪器仪表对化工生产进行自动控制，需要加强对计算机学科技术及理论知识的学习，只有这样，才能够更好的提高化工生产的经济效益。

关键词：仪器仪表；分类；化工生产；自动控制

化工生产的自动控制是利用仪器仪表自动控制，以计算机学科的理论与技术为基础，为化学工程服务的综合性技术科学。利用高新科学技术及仪器仪表等多种化工设备对化工生产实现自动化控制，这不仅提高了对化工生产的控制效率，而且有利于化工生产全面自动化的实现，所以加强对仪器仪表与化工生产自动控制的研究具有重要意义。

一、仪器仪表的发展情况

仪器仪表应用于工业化工领域是从20世纪中期开始的。随着科学技术的快速发展，高新组装式的电子综合控制装置被陆续引进并投入生产，仪器仪表与化工生产相结合形成自动控制系统，这有利于化工生产自动化方向的发展。现阶段，仪器仪表已经成为化工生产中重要的工具，同时，化工生产自动控制的使用也促进了仪器仪表的发展。

二、仪器仪表的分类及作用

化工工业仪器仪表按不同分类方式分可有很多种。按能源的使用分：气动仪表、电动仪表、液动仪表；根据生产过程中各参数可以分为：物位、压力、流量、机械量、温度等；按功能分：显示仪器、调节仪器、检测仪器等；按组合形式分：单元组合仪表、综合控制仪器、基地式仪表；按安装形式：现场仪器、盘装仪器、架装仪器；按系统内置分：自动化和非自动化仪器仪表；按仪器仪表信号形式分：模拟和数字仪器仪表等。

（一）检测类的仪器仪表。检测类仪器仪表的检测依据是生产过程中的各参数特征，比如压力、温度、机械量、物理位置等，这类仪器仪表主要具有调节功能、附带控制功能，能够依据检测到的信号形式对仪器进行相应选择。另外，由于显示方式的不同，可依据实际情况调用模拟显示器或者数字图像显示器。

（二）调节仪表或称为调节器。调节仪表又称为调节器，它的使用原理是对被测参数及设定参数进行分析比较，在使用过程中，在对参数进行设置，使之与待测量的数据进行比较，根据参数设定的规律，将调解信号传递到执行器。有部分仪表或调解器内置有检测和显示功能，保证信号的精确性。

（三）执行类仪表。执行类仪表，又叫做执行器，主要由执行和调節两个结构构成。调节器负责调节，对分析信号输出及执行器信号输入进行测量，而执行仪表负责对化工生产过程中的输入输出情况进行动态控制，同时，执行类仪表能够修正调节与预定参数不符的工作参数。在化工生产的自动控制中使用的执行类仪表主要是气动薄膜调节阀，在化工生产过程中与电气阀门定位器配合使用，实现改善调节阀性能的智能执行与调节功能。阀体、阀芯、阀座、上阀盖共同构成了调节结构，调节阀的关键技术主要表现在其特性计算、标准制定以及测试验证等方面，因其种类繁多，在化工生产过程中作用关键，同时，人们也越来越重视调节阀的组合化、标准化及通用化应用。

（四）研制新型的传感器并集成化。在化工生产自动控制中，加强对大量新技术的引进，确保多回路自动化系统的正常工作，同时，加强其与精微数据的有效结合。人们为了使其更有效工作，研究了大量的数据，如：大滞后，微分，线性，非线性，积分等等。另外，数字化技术的发展，促进了人与计算机的联系，所以，综合控制装置与微型计算机的结合在越来越多的领域被应用。

三、自动化仪表控制主要优势与功能

（一）可编程性方面。在自动化仪表的可编程性方面，计算机软件技术的发展使其能够替代传统繁复的逻辑电路，用软件的可编程性替代硬件逻辑，成为自动化仪表发展的新趋势，也是控制系统由硬件转向软件的革命性改变。比如，在控制电路中运用位控特性丰富的接口芯片能够进行更复杂的控制，同时，编程又具有一定的易操作性，所以能够实现在主体中使用储存控制类程序，而不再需要利用传统顺序对其进行控制。

（二）复杂数据处理方面。在复杂数据处理方面，仪表测量过程中经常需要对测量结果、采集数据进行线性化处理、对计算分析结果进行自我检验、对工程数值与测量数值进行单位转换并进行稳定性、抗干扰性的数据分析，自动化仪表能够对其进行轻松运算。微处理软件的使用不仅增加了自动化仪表的种类的功能，而且有利于硬件负担的降低，从而更好的实现测量环节的检索功能。

（三）稳定计算功能方面。在精确稳定计算功能方面，同样由于微型计算机芯片的使用，强化了自动化仪表的计算特性，使得在化工生产过程各项环节中出现的数据能够得到快速的计算分析，在计算处理精度方面也较传统仪表有了大幅提高。比如，在化工生产过程中需要对一些常数进行运算，明确某一仪器设备的参数极限值、对参数进行检测及运算等，同时对于某些计算结果进行相关分析等，自动化仪表计算都能够完成上述工作内容。

四、结语

本文通过对仪器仪表的发展情况、仪器仪表的分类及作用、自动化仪表控制主要优势与功能等的研究分析，明确了仪器仪表与化工生产自动化控制结合的必要性。

参考文献：

[1]万广昊.浅谈仪器仪表与化工生产的自动控制[J].中国科技投资，

2012，27：47-48.

[2]万广昊.浅谈仪器仪表与化工生产的自动控制[J].科技促进发展，

2012，s1：89-91.

[3]马前进.仪器仪表与化工生产的自动控制[J].企业技术开发，2013，

34：74-75+100.endprint