现代化工仪表及化工自动化的过程控制

文/钱睿，南京英凯工程设计有限公司

机械设备 Machinery and equipment

现代化工仪表及化工自动化的过程控制

文/钱睿，南京英凯工程设计有限公司

最近几年来，随着科学技术有效应用，我国电气工程领域取得的巨大成绩，其中自动化技术已经全面覆盖现在工业的不同角落。现代化工仪表及化工自动化的过程控制，能够将生产效率大大提高，也正是因为化工仪表自动化技术的普及，我国化工行业的发展呈现出爆发式增长的态势，因此认真研究化工仪表自动化过程控制，并分享研究成果是一项非常有意义的工作。

现代化工；仪表；自动化；控制

1 现代化工自动化的理念及必要性

在化工生产过程中在生产设备上安装自动化装备，从而实现对人为手工操作的取代，达到生产自动化的过程就是化工自动化。化工行业在我国经济重量中作为支柱性产业发挥着重要的作用。化工生产通常是在特定密闭的环境中中进行生产，对手工操作存在着种种限制，同时化工产业由于其行业的特殊性，在生产过程中存在着一定的危险。因此，在化工生产中要实现安全、环保、高效的生产，要严格控制化工生产的各项指标和数据，对化工生产的全过程实现把握和控制，针对化工生产的每一个环节都进行严密的监控，保证化工生产的安全性，需要对化工仪表进行自动化控制。

2 现代化工自动化过程控制技术

2.1 化工自动化的可编程功能

现代化工仪表的生产过程中引入了计算机技术，使仪表的运行状态更容易掌控，化工仪表的自动化运行可通过编程来进行控制，将相应的运行程序输入到控制电路中，来为仪表的动作提供依据，在一定程度上降低了化工仪表控制的内部结构，传统的化工仪表的控制过程非常复杂，需要经过多方面仪器的共同合作来完成，现代化工仪表的自动化过程中的可编程功能在一定程度上取代了复杂的电路，节省了一定的空间，同时提高了化工仪表检测运行过程的准确性，使仪表的控制性能得到了一定的优化。

2.2 化工自动化的计算功能

化工仪表在工作过程中需要对工艺的某些参数进行检测，通过对数据进行分析来判断产品的合格与否，但在传统的生产过程中，人工的计算能力有限，对复杂的数据分析很难得到明确的结果而且所得到的结果很容易出现错误，自动化技术的引用使化工生产过程中的计算功能得到了一定的改善，通过运用计算机技术，将大量的数据输入到计算机中，通过使用专业的计算软件来对大量的数据进行分析，化工仪表在运行过程中需要乘或除一个定制来确定最大值和最小值，通过化工仪表中的计算功能大大节省了劳动力和计算所需的时间，同时还能对处理过的数据进行长时间地保存，以便以后的查阅，提高化工仪表运行的准确性，充分体现了化工自动化的优越性。

2.3 化工自动化的执行功能

传统的化工仪表控制过程中需要人为的对仪表进行操作，由于员工的主观原因以及不同工艺产品的不同要求会对化工仪表的控制过程造成一定的影响，化工生产中的某些化学药品具有一定的腐蚀性或危害，需要在密闭的空间进行检测，在对相关参数进行检测时，可能会由于员工疏忽而造成一定的后果，通过编程对化工仪表的运行进行控制，进而执行相应的工作任务，其执行功能能够降低员工在工作中的危险，在较复杂的过程控制中还可以降低工作人员的劳动力，对化工产品的温度、压力、物位以及流量做出精准的判断，对于不符合要求的工艺做出及时和准确的反应，当化工仪表在工作过程中一旦发生故障，通过化工自动化的执行功能，可对其进行及时的判断，并发出停止仪表的不正常运行命令，提高对工艺产品参数的检测准确性。

3 化工仪表和化工自动化的过程控制

3.1 集散控制技术

新型集散控制系统包括对现场仪表、车间厂房、企业管理层等的集散控制。集散控制系统在实际操作时作为各部门交流的信息通道，具有明显的优点，如实时性、准确性、全面性等。集散控制系统在自身的曲线打印、提供人工参数、报警等功能的基础上，具有自动与手动自然切换的特点。根据相关实践和统计反馈的数据和资料显示，化工企业引入集散控制系统在化工生产中所需要的资金在化工企业购置生产设备的所有资金中占10%～16%。在化工生产时，采用一些危险性比较的材料如甲醇等，运用一些高危的设备如氧化反应器等，在进行化工生产时，具有一定的危险性，同时也存在着安全隐患，因此需要安装安全连锁装置和危险报警装置，实现安全地进行化工生产。

3.2 可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器进行模拟输出和数字输出需经过内部计数、计时运算、逻辑瞬即等流程，实现对化工生产过程的严格、灵活控制。与传统单片机和继电器相比，可编程逻辑控制器具有明显的优势，维护便捷、通用性好、具有较高的可靠性、抗干扰性能好等都是其优点。可编程逻辑控制器还具有体积小的优点，同时可编程逻辑控制器作为微小型计算机，能够有效控制化工装置，对化工装置有精确的要求，对化工生产的有序开展起促进作用。在进行调整生产工艺时，与传统继电器需重新布线的情况不同，可编程逻辑控制器可以通过对用户程序进行一定的修改，实现生产工艺的调整，提高化工生产的效率。随着科学技术的发展，可编程逻辑控制器的技术也逐渐成熟并广泛应用在化工生产企业，在化工生产企业中，在应用可编程逻辑控制器的同时还配备了相关的软件包，涵盖了通信、编程、故障诊断等功能。可编程逻辑控制器在实际应用中，能够实现对整个车间或企业的各个环节的进行控制，能够有效提高化工生产的效率，促进化工生产的自动化。

4 结束语

随着自动化技术在现代化工仪表中的渗入，使化工生产过程控制中设计到的各个模块都变得更加智能化，这在一定程度上不但减小了工人的体力劳动，为员工的健康和安全提供一定的保障，现代自动化仪表设备还取代一些功能单一的简单逻辑电路，节省出大量的空间，通过使用计算机进行编程和分析，大大提高了化工生产的效率，在原有的基础上提高了化工仪表的执行能力，当仪表发生故障时做出准确的判断和正确的反应，使现代化工仪表的运行环境更加安全，同时也为我国的经济带来巨大的效益。

[1]张红翠.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理，2015，（15）：45-49.

[2]郭洪伟.现代化工仪表及化工自动化的过程控制[J].化工管理，2017，（33）：41-45.