浅析化工仪表及化工自动化的过程控制

翟晓航　王存

摘 要： 随着我国科技水平的不断进步，化工设备也在进行不断的更新，现代化工仪表是一种对化工生产过程的控制与预测的设备总称，其主要作用是保证化工生产相关数据和信息的准确性，通过对现代化工仪表以及一些自动化设备的应用，可以提升化工生产的自动化水平，实现化工生产控制的全面化、系统化，这是化工生产自动化的必然趋势和发展方向。

关键词：化工仪表;化工自动化;发展

1 当前运用化工仪表的主要类型

从化工领域的实际生产来说，必然需要一些化工仪器设备，在自动化的发展方向中可以按照差异化的特性将其分类：

1.1 化工温度仪表

在化工生产流程中，由于基本原料以及最终成品存在特殊性质，所以会对外界温度等指标提出更高的要求。通常来说，生产周期需要将温度维持在零下200℃以上，同时不能超过1800℃。分析总体化工生产流程来说，涉及到温度仪器的使用时，其中最为核心的便是热电偶和热电阻。按照相关理论，依靠总线技术，把有关的参数资料输送到采集设备之中，从而准确的完成温度控制。

1.2 化工压力仪表

除去温度这一参数，压力也是化工生产流程中较为重要的指标，一旦生产流程中无法有效的把控压力指标，就可能会造成最终结果出现问题。此外，化工生产所运用的基础装置也同压力指标有密切联系。所以，压力测定的装置也是化工生产中无法忽略的一环。从压力检测装置的分类来说，较为常用的有特种压力计以及压力传感设备等。

1.3 化工物位仪表

物位仪表也在化工生产之中占有重要地位，能够有效的把控生产流程中使用的原料数量，其作用不言而喻。纵观总体生产流程来说，物位仪表的原理较为多样，其中常用的有回波反射、浮力、阻旋、音叉以及壓差等等。

1.4 化工流量仪表

化工流量仪表是通过检测设备容积以及速度两种方式，准确测定化工生产中涉及到的体积流量，也是化工生产中不可忽视的一部分。对于质量流量的检测来说，主要使用的是推导的方式来完成。从该仪表的名称来说，包含有流量一词，但是其与传统的流速有着显著区别。流量主要是指在有效的横截面当中选取单位面积后实际通过的流体指标，在一些特殊周期中还会运用积算仪进行辅助测定。同时在检测流量指标时还要同生产实际相联系，因为口径的差别会影响到流量的检测。除此之外，不同的介质也会反应出不同的性能指标。

除去上文论述到的四种仪表外，化工生产之中还存在着在线过程分析仪表，该仪表大多适用在一些高端精准的测定之中。

2 当前化工仪表的主要应用情况

随着科技前行脚步的不断加快，化工仪表也迎来了发展的黄金时期，各项仪表都不单单局限于原有的功能操作，越来越多的功能被开发出来：

2.1 记忆功能

分析原有的化工仪表来看，不难发现这些仪表的记忆功能都较为简易，仅可以对特定时间节点进行记忆，并且这部分记忆的内容还无法有效储存，不足之处较为明显。随着自动化装置的加入，其可以充当计算设备的存储模块，有效记录仪表输出的参数指标，并传入到存储空间内部，便于以后的查询。比如说，在传统的仪表中增设微型计算机，含有的存储模块就能够有效记录前一周期的工作状态，并在需要的时候将其重新展示出来。

2.2 可编程功能

通过将先进的软件增添到传统的仪表之中，可以有效节省设备占据的空间，同时完成控制操作时，只需要调节主控芯片即可，利用简洁的程序来完成复杂的操作功能。

2.3 数据处理功能

从化工生产的具体流程来说，化学仪表在使用时必然会面临自动测定和校对的问题，同时要将部分参数进行数学处理或者参数转化等，在这个过程中外部环境也会对其产生影响。但是在原有的仪表中加入先进的计算机后，就能通過软件来巧妙解决这部分困难，也会在一定程度上分担硬件系统的工作，确保最终的数值更加精准。

2.4 计算功能

计算机的增设也就代表着计算能力的提升，在传统化学仪表中加入微控制器，能够更加准确的处理繁杂的数据，也能够有效提升仪表的效率，与此同时，计算能力的加入也可以确保化学仪表处理好庞大的计算过程，从而测定出化工生产中参数的极值。

2.5 复杂控制功能

相较于传统的化学仪表来说，当化学仪表自动化真正完成后，便可以达成之前难以完成的操作。比如说，对于化工色谱的分析仪表，通过自动化的操作就能够借助色层分离的原理处理原本较为困难的复杂物质的分析操作，从而具体测定出这部分物质中具有的化学组成。

2.6 测量精确度更高

化学仪表的自动化发展也表明了计算机装置实际投入到化学领域当中，计算机设备可以在较短的时间周期中完成庞大的数据处理，并且测定出期望的平均数值和极值等，而这样的操作也能够有效提升参数指标的精准度，将误差控制在合理范围内。

3 过程控制发展方向

从过程控制的角度出发，达成智能化的操控是目前发展的主要方向。

3.1 对智能控制的理解

智能控制作为当前技术领域中较为先进的部分，能够广泛渗透到其他领域之中，确保过程控制能够达到预期目标。智能控制就像是人类脑部活动，从原理来说就是仿照人类行为发生时脑部思维和评定的过程，从而达成无人化的控制工作，合理把控成本消耗，最大化的提高收益。智能控制是将科学技术以及实际控制行为深入分析后，划分为不同的模块进行处理，运用微型控制器进行实际操控，将各项信息资料进行有效处理。

3.2 智能控制的特点

虽然智能控制已经较多的投入在实际之中，但是这些智能控制并非真正智能。相较于这些智能控制来说，目前所研究的智能控制更为先进，所涉及的领域更加广泛，能够更好的在实际中使用。从发展的方向来看，主要有以下两种，其一是合理的融合应用方式，其二是将智能控制同传统的控制流程进行相互融合。

3.3 智能控制的前景

实事求是的讲，智能控制的发展历程不是很久，但是它的显而易见的特点，受到越来越多厂商和行业的青睐。因此它的发展前景十分良好，是实现过程控制高效化、安全化、利润最大化的有效措施和途径。

4 结语

化学工业的自动化涉及到很多综合性技术，在对化学仪器自动化控制的过程中，以科学的计算机技术为依托，能够为化工生产过程提供更好服务。在未来的化工生产中，现代化工仪表需要与化工自动化形成一个系统结构，以提升化工仪表的准确性，促进化工生产的自动化进程。

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