试论仪器仪表与化工生产的自动控制

李建宾

【摘 要】随着我国经济以及技术的发展，我国在自动控制领域也是取得了较高的成就，而且该技术也是被广泛的应用到我国的仪器仪表与传统的化工生产方式相比，通过自动控制不仅有效的提高了仪器仪表与化工生产的检修和生产效率，同时还可以有效的降低化工生产的成本，提升其安全性，本文也是在此基础上，对仪器仪表与化工生产自动控制的应用进行相关的论述，希望通过本文的论述可以为我国化工行业的自动化发展提供一定的理论基础。

【关键词】自动控制;仪器仪表;化工生产;理论基础

前言

现如今，在我国的工业二生产领域中，自动控制技术的运用越来越多，并且取得卓越的成效，而我国的仪器仪表与化工生产领域，也是广泛的采用各种自动化控制系统，当然我国的自动控制系统发展迅猛，这就要求我国化工领域的相关的技术人员也能够与时俱进，提升自身的技术积累以及水平，对接世界最新的自动化研究技术成果，同时积极的借助大数据以及云处理等数据处理手段，进行相应的问题总结以及完善，只有这样才可进一步的优化我国仪器仪表与化工生产中自动控制所存在的各种问题。从而进一步提高我国化工企业的生产效率和质量。

一、自动化技术的作用和价值

在化工生产中应用自动化控制系统，不仅可以方便管理人员有效的控制管理相关的化工电气或者是生产设备，而且还可以提升相关仪器仪表操作的准确性，并且在实现其系统的自动化控制的同时还可以进行无人化操作。这样其生产的效率就会更高，而且安全性也会更好。若可以充分利用这些自动化技术，在仪器仪表与化工生产领域不仅能节省难以想象的人力和物力，使其生产不再费时费力，而且因为这些自动控制系统还可以实现进一步的智能化链接运转，这样企业生产获得的相关技术数据也会更加的严谨、精准、科学。当然，在仪器仪表与化工生产中使用大量的自动控制技术也可以简化生产中相应的操作步骤，使在化工生产中一些难操作的设备变得更容易操作。并且自动控制系统也可以参与到化工生产仪器仪表的维护、监控、预警中来，这样就可以使相关的维修人员可以随时掌控化工生产设备的状态。提升其应有的价值。并且自动控制在应对化工生产风险时，具有更高的及时性，反应也更加迅速，同时对于险情的控制力度也更高。

二、相关的系统构成

在仪器仪表与化工生产中，企业想要有效的應用自动控制技术构建相应的系统，那么以下几个系统就必不可少，像，自动检测、保护、操纵、控制等四个系统就需要针对性的架构：本文就进行简要的介绍。

（一）自动检测系统

这一系统能够通过相应的检测器自行对化工生产中的各种仪器仪表的运行参数进行相应的检测，而且通过后台的数据对比，观察其相应的参数变化情况，这样就可以有效的发现相关的仪器仪表所存在各种故障以及异常。

（二）自动保护系统

当化工生产中的各种仪器仪表发生事故时，那么这一系统的作用就可以提现，它可以提前获取对应的故障参数，同时进行相应的预警，这样工作人员就可以及时的处理这些问题，故障也就得到了有效的处理。当然若未有处理相应，这一系统中的联锁系统也可以采取紧急措施，及时的切断故障通路，停止生产。

（三）自动操纵系统

该系统需要控制人员预先设计相应的工作参数，之后就可以按照信号要求进行相应的操纵生产，这样就可以保证化工生产的顺利进行。

（四）自动控制系统

化工生产中的各种仪器仪表庞杂多样，这就导致部分仪器仪表会因为工况的变化，而产生一些细微或者是明显的参数变化。而如果应用相应的自动控制系统，那么就可以及时的发现这些参数异常，无需人为的干预就可以纠正这些偏差，进而保证这些仪器可以正常工作，这样就可以有效的提生化工生产中的各种仪器仪表的生产精确度。

三、仪器仪表的选择

（一）温度与压力仪表

化工生产中，温度是需要进行严格管理的，这也是保证其热交换稳定性的前提条件。就像在化工生产中，所使用的精馏塔，其对应的精馏过程就会涉及众多的温度测定以及控制仪器，像其进料、塔顶、转化所需要的温度各不相同，因此都要严格控制，只有这样才可以保证精馏效率，确保产品的质量。而化工生产中的所需的温度仪表的功能就要满足这些生产测量以及控制的需求，并且因为生产中，液体或者是气体他们都会产生一定的堂内压力，因此仪器的抗压能力也要得到保证。为确保生产仪器可以正常运行，这就需要化工生产企业合理选择。

（二）流量与液位仪表

流量与液位仪表，也是常用仪表。前者可以有效的对相关的生产液体、气体的流量进行准确的控制，避免仪器受损。二后者则可以对有效的检测液体在容器中的位置，进而判断是否满足生产要求。流量与液位仪表是在化工生产中必不可少的检测仪器，也是对敷料、半成品、原料量控制的核心检测设备之一，所以也需要认真对待，确保选择的流量与液位仪表符合生产需求。而且流量与液位仪表也是液位异常检测预警的主要检测设备，所以不可以马虎大意。

四、自动控制设计与实现

（一）变量的选择

因为在化工生产中，变量是一个需要随时控制的过程，因此不能马虎大意，它与生产工艺显著相关。而化工生产单位想要使用自动控制系统对其进行有效的控制，那么就要满足相应的恒定定律，而且这一过程中，对现场控制站进行优化设计就是相关设计建设的关键所在。设计时，主控制器模板要认真对待，当然通过系统的自适应控制功能，可以满足大多数的提高生产效率及安全性的需求。

（二）元件特性的分析

这是设计自动控制系统的关键。通过各种常数的测量。测有效的解决生产中的热阻，测量滞后问题。给予相应的控制。设计时，如生产条件允许，那么我们就可以通过电信号来传递相应的信号。

（三）确定控制规律

我国常见的控制规律有P、PI以及PID三种。前者是比例控制规律，完成这一工作需要借助系统中的比例控制器来进行实现。这是控制生产环节中，负荷变化的有效方法，PI又称“比例-积分控制器”，是通过输出参数的变化，完成对偏差调整的目标。而PID则在我国的化工领域应用很少。

（四）调整控制参数

当控制方案确定并且通过验收后，那么相应的参数就成为决定生产质量的核心因素之一。一般，我们可采用理论计算方式，来完成相应的调整任务。为确保通信良好，相关的化工企业可以通过建立FB-2000NDCS站来提高信息传输效率，保证控制的及时性。

五、总结

随着当今科技的进步，自动控制技术绝对可以在仪器仪表与化工生产中大放异彩，而且企业通过相关的技术建立自动化控制系统，还可以极大的提高自身生产的经济效益，并且同步的有效降低自身生产的人力、物力，而生产的安全性以及环保效率也更高，并且在化工企业中很多的危险操作也可以通过有效的远程操作、实时监测、故障诊断报警等实现相应的安全、及时、高效、稳定、顺畅生产。所以在仪器仪表与化工生产中应用相关的自动控制技术具有极高的应用价值。

参考文献：

[1]郝俊，刘姜斌.气动调节阀在化工自动控制中的应用研究[J].信息化建设，2015（08）：338.

[2]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.

[3]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.

[4]方卫华.化工生产自动化仪表应用前景分析[J].农机使用与维修，2011（03）：111.

[5]贺小俊.化工仪表与自动化过程控制问题探索[J].中国设备工程，2019（22）：117-118.

（作者单位：西北工业大学）