浅谈仪表自动化在化工工业方面的应用

孙铭 齐晓光

摘 要：本文论述了仪表自动化的特点，阐明了网络化的工业应用，介绍了仪器设备的预防性维护，说明了化学仪表自动化工作站的特点。

一、前言

仪表具有可记忆功能微机引入仪表后，只要通电，就可以同时记忆许多状态信息，它的随机存储器可以记忆前一状态信息，并且可以一直保存记忆，然后进行重现或处理。但以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路，只能在某一时刻记忆一些简单状态，当下状态的到来时，前一状态的信息就不复存在了。

1、仪表具备计算功能

在没有智能化的仪表和仪器时，一般采用模拟算法电路进行简单的对数运算或加、减、乘、除，计算结果往往得不到保证，至于复杂的计算就更不用说了，主要是因为电路的精度受电源及干扰的影响很大。但在智能仪表中却可以进行运算，诸如确定极小值和极大值、乘除一个常数、被测量的给定极限检测等多方面的运算。智能化仪表内含微型计算机，因此可以高精度的进行许多复杂的计算。

2、仪表具有可编程特性

软件移植人仪器仪表大大简化了硬件的结构，代替了常规的逻辑电路。计算机的软件进入仪表，可以代替大量的硬件逻辑电路，这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接I=I芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制，其软件编程很简单（即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制）。而如果带之以硬件，就需要一大套控制和定时电路，这就麻烦多了。

3、 仪表可以处理数据和修正误差

微处理器和软件可以很方便的处理在测量中常遇到线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题，既增加了丰富的处理功能，又大大减轻了硬件的负担。计算机的软盘具有大容量的特点，利用这点，在遥控方式下可以向仪表中引入专家系统，对仪表检测的结果立即作出处理意见。装有微处理器的仪表还可以减少误差，依靠限制干扰来提高精度。比如：在测量电路中（如温度计电路），当敏感元件采用热电偶时，会产生非线性感应。在智能温度计中只需要编入相应的子程序就可以修正这种非线性。

4、智能自动化使仪表网络化

网络化的智能测量环境可以通过网络将不同任务的仪器仪表和计算机有机地联系在一起，完成各种形式的任务要求。而且多个用户可同时对同一过程进行监控，例如各部门工程技术人员、质量监控人员以及主管领导人员不必亲临现场，就可同时分别在相距遥远的各地监测、控制同一生产运输过程，又能及时收集各方面数据，分析现象规律，进行决策或建立数据库。智能仪表中的微型机与仪表融为一体，它可以改变测量的原理和方法，创造出新一代的测量仪器仪表来，而不再是简单的发布命令和完成测量数据运算的工具。

二、网络化的工业应用

现场总线技术对计算机数字化的通信技术进行了采用，使得自动控制系统和现场设备方面加人到工厂的信息网络，成为了企业信息的网络底层，可以使智能仪表的相关作用得到充分的发挥。伴随着工业信息的网络技术方面的发展，就会很有可能在不久的将来会出现以相关网络的机构体系作为主要特征的相关新型的自动化仪表，也就是IP的智能现场仪表。该类仪表真正意义上实现了办公自动化和工业自动化方面的无缝结合，所以我们将其称为扁平化的相关工业控制的网络。它的良好可扩展性与互连性使之成为了一种真正的意义上全开网络的体系结构，也是真正意义上的一种大统一。所以基于嵌入式的Internet控制网络是新一代的控制网络发展方面的必然趋势的代表.新一代的智能仪表和IP智能现场仪表方面的应用也将越来越广泛。

三、仪器设备的预防性维护

近些年来，有些炼化企业的设备管理方面推行TNPM 管理，是指进行全面规范化的生产维护，是较为规范化的TPM，是全员参与并且步步深人的，同时通过制定相关规范，执行相关规范，进行效果的评估，不断对TPM 进行完善和改善。实行TNPM 时的主要环节是：首先是走进现场，对现实进行观察，对现物进行了解；然后找出规律，对原理进行分析，以及提炼优化；再对行为规范进行制订，给出文件化的相关行为准则，最后进行评价和跟踪，找出不足之处.并且持续进行改进，在再优化，从而形成新的规范。

四、化学仪表自动化工作站的特点

1、化学仪表自动化工作站取消了一般化学测量所用电导率、PH、钠和溶氧等电极式变送点的二次表。通过采用变送模块直接接入计算机，在计算机中生成虚拟表。由于减少了中同环节及前端测控所带来的误差，使得测控数据更加真实。

2、化学仪表自动化工作站的操作系统

采用简洁直观的中文人机界面，操作简便，而且还可以在操作界面上直接对仪表进行设置和在线监视；同时数据的存储采用标准数据库操作语言，可直接把数据存储到局域网的数据库服务器上，便于数据在企业网中共享；工作站中所包含的无纸化自动数字记录仪有效的保证了计算机突然关机等情况下数据的存储。

五、化学仪表自动化工作站的组建

1、根据企业实际情况确定现场测点的种类、数量和现场基本情况

首先通过现场实际工作情况的勘查、分析。确定需要在线监测的测量点位及不需要在线监测的测量点位。对保留下来仪表点位进行工位和数量的确定，并确认这些保留下来的仪表是否有准确的信号输出或数字通讯接口。

2、确定主机的数量、安装方式和位置

根据企业实际所要使用的情况，分析企业工作站主机台数。并确定主机选型及安装细节。

3、根据企业要求制作符合企业特点的系统及数据库

根据企业特点及要求制作符合企业使用特点的系统，例如：制药企业水处理的工作站的建立，需要设计加药系统的操作系统及加药时水的电导率等的情况，并要制作工作站工作数据库。

4、化学仪表自动化工作站的日常维护

目前所使用的仪表自动化工作站，都集成有系统自动诊断功能，设有检测和调整功能、设定更改功能、设备使用管理功能等。在日常维护的过程中，通过使用其自带的各种功能，可以方便的检测出故障点。同时因为工作站采用了自动报警系统，在工作站出现故障的时候。可以自动对管理员提供警报，并自动运行检测和调整功能，检测出故障点。同时根据系统设定的数据进行故障自动调整。因此，在工作站的日常维护中，只要将工作站主机与管理人员办公室计算机联网，就可以实现远程故障排除。

结论

科学发展和时代进步，检测执行仪表在智能化方面还会一直向前发展，这就要求我们要密切注意国际的先进理念和技术发展.汲取先进技术的长处。更好地为我们建设所用，促进我国化工装置建能够更好、更快地发展。所以，我们不满足于现状，还要不断地借鉴国外在化工装置方面的先進经验，并不断地加以改进、完善，进一步发展自动化仪表的使用。

参考文献：

[1].孟艳京浅谈仪表自动化在化工工业方面的应用[期刊论文]-才智 2011（12）

[2].吴钦炜工业仪表与控制装置的新进展 2005（06）

[3].2010年仪器仪表行业的发展动向 2010（02）