化工生产中自动化仪表与控制系统的现状及发展分析

李建华 杨家鑫(佛山市三水三角洲化工有限公司，广东 佛山 528143)

0 引言

我国进入21 世纪后，工业制造业飞速发展，直接拉动了工业生产对自动化仪表与控制系统的需求。我国最新的自动化仪表与控制系统在世界处于领先水平，而传统制造业已经过了发达国家制造业的辉煌期，因此对配套的自动化仪表与控制系统需求增长比较缓慢。但自动化仪表与控制系统本身属于工业生产装备中的主要运行主体、安全屏障以及神经中枢，直接影响到装备的安全、稳定运行，直接影响到我国化工生产的效率与质量，并且影响我国化工业的发展[1]。因为有国家政府的不断支持，现今我国应用的自动化仪表与控制系统具有相对完整的网络连接，结合多项先进有效的技术手段，其智能化水平与自动化水平均有升高，可基本满足现今化工生产的需求，因此我国自动化仪表与控制系统目前处于技术比较成熟、性能基本可靠的技术发展程度。

1 自动化仪表与控制系统的应用原理

自动化仪表与控制系统主要通过电与里之间平衡相关知识构成，因此自动化仪表在实际应用过程中，容易被多种干扰因素影响。譬如工业生产过程中，环境本身会应县自动化仪表的温度，也会影响自动化仪表的相关数据以及压力数据显示。自动化仪表进入工作状态后，整个自动化仪表的电压值、电流量均会发生变化。正常情况下，自动化仪表在运行状态时，电压值以及电流量均呈增大状态，此时可通过变压器原理，在相关原件中显示放大值，名这样能够促使工业生产过程中始终维持平衡状态，从而保证工业生产顺利开展、顺利完成，从而保证所生产出的产品能够符合质量标准。因此，从自动化仪表的实际应用情况可以看出，在工业领域积极应用自动化仪表，进行自动化控制，可提高工业生产效率、质量，可缩短工业生产的速度。

2 现状

2.1 国外发展现状

现今，我国已经进入网络化、数字化时代，智能化成为了当前社会发展的新趋势，低配智能化逐渐在人们的日常生活中出现，并在一定程度上改变了人们的生活。在这一背景下，自动化仪表与控制系统得到了高速发展，并逐步呈现高可靠性、多功能、高适用性等特点。对现场仪表而言，随着光纤感应器、硅传感器等新型传感器的研究、应用，其精度得到显著提高，并发生了高层次改变。比如压力变速器已经从传统的0.2 级升级到0.04级。现代工业在这一背景下也进入了高速发展期，朝着大型化、高参数化以及复杂化转变。而国外的自动化仪表与控制系统主要是朝着高可靠性转变，国外专家主要通过创新仪表设计、仪表涉及结构，联合成熟技术、成熟工艺，达到提高自动化仪表与控制系统可靠性的目的。这一发展方向导致国外现场仪表不仅具有操作简单特点，还具有耐用、维修方便等特点。很多企业生产出的自动化仪表与控制系统均有长达10 年的保修期，部分生产公司甚至给出了终身保修这一承诺。为提高自动化仪表与控制系统的应用价值，国外还针对现场仪表，优化了其性能，有一种现场仪表不仅能够在应用过程中及时发现产品的故障，还能及时进行前瞻性维修。

2.2 国内发展现状

我国自动化仪表与控制系统已经发展到一定程度，其生产工艺、设计工艺、生产技术比较成熟，所以我国自动化仪表与控制系统已经达到一定境界，已经度过了发展巅峰，并朝着新方向发展。现今我国还处于能源工业、重工业高速发展期，因此对自动化仪表与控制系统的需求还比较高。但相较于前十年，现在的工业需求逐渐下降，但与国外还存在一定差异。但是因为我国在设计自动化仪表与控制系统的过程中已经考虑到耐用性、可靠性等特点，因此在制造生产过程中虽然没有过分重视这些特性，但也在不断生产制造过程中，不断优化仪表的相关性能，所以我国生产的自动化仪表与控制系统整体水平、应用价值是比较高的。所以我国的自动化仪表与控制系统出口量不断增长，这一现象导致我国制造工业进一步发展，再次迎来发展高峰。现今，我国出口的自动化仪表与控制系统总数在所有装备制造工业产品中排在前位[2]。与此同时，我国已经掌握了简易调节仪、测压型仪表、显示型仪表、测温型仪表等常用仪表的核心技术，能够自主研发、创新仪表，无需过分依赖国外进口。再者，近年来，我国自主研究发明的分散性控制系统与电磁流量计控制系统、无纸型记录仪、智能化电动型执行机构均能够展现一些仪表的核心技术，与国外的部分技术水平是持平的。因此，这些仪表在市场的占有率逐年升高。单从仪表技术可以看出，我国的自动化仪表与控制系统已经达到先进水平。

3 发展趋势

3.1 智能化

化工生产过程中，如何充分发挥自动化仪表与控制系统的应用价值非常重要。从我国化工业应用的自动化仪表与控制系统可以发现，化工业应用的仪表逐步呈智能化趋势。智能化明显的自动化仪表与控制系统，能够化工生产之前，对相关信息、相关数据实施预定化处理，然后可顺利完成相应操作。但想要保证智能化设备顺利应用，就必须合理应用微处理器。比如在自动化仪表与控制系统中嵌入集成电路、软件，这样可保证整个化工生产过程顺利开展、顺利完成。为了解放更多劳动力，进一步提高化工生产效率、生产质量，我国自动化仪表会逐步转变为全智能化。全智能化仪表的应用，可充分提高化工生产过程中员工的人身安全，可有效降低劳动强度[1]。再者，全智能化仪表还可在整个化工生产过程中实施自动化管理、自动化操作，可有效利用微处理器达到生产目的，实现化工生产要求，提高化工生产的自动化水平，保证生产出来的产品各方面性能均能满足化工生产要求。再者，应用全智能化仪表，还可以借助网络信息交流的能力，及时上传仪表获取的各项信息数据，可让更多工作人员及时了解产品的各项信息，生产的全过程。最后，现今在化工生产中应用自动化仪表与控制系统均配备成熟的智能监控功能，在化工生产过程中，可借助智能监测及监控功能，有效监测化工生产前后各个环境的实际指数，可实现实时监控目的。智能化监控还可通过红外线发光二极管、光敏三极管共同形成信号源收发系统。化工正常生产过程中，红外线发射管会持续发射红外光线，然后红外接器会及时接收发射的信号，并将信号传入单片机中。但是在警戒线被覆盖后，红外线发射管的红外光线信号发射受到阻碍，红外接器难以顺利接收到相应信号，单片机无法获取相应的传输信号，自动化仪表及控制系统便会自动发射警报信号，传入智能监控中，提示工作人员、

3.2 虚拟化

化工生产过程中，自动化仪表想要顺利进行操作，就必须借助先进技术、计算机网络平台技术，才能展开相应的操作，才能有效实现各项操作虚拟化处理。在这一操作过程中，无需人力参与操作，可完全通过计算机达到操作目的。在工作过程中，往往需要根据化工生产的实际需求，结合化工生产过程的实际设计内容，安排相关人员利用计算机发出相应指令，接下来的工作自动化仪表可自己完成，无需人工干预。从自动化仪表的应用情况可以看出，自动化仪表正逐步朝着虚拟化发展。在充分实现虚拟化操作后，可有效提高化工生产的效率，可及时整理、反馈生产过程中的相关数据，保证相应工作人员能够及时发现化工生产过程中存在的问题，可有效保证化工生产质量。再者，还需在化工生产过程中有效融合自动化仪表的数据处理能力、智能化能力，可充分促进我国自动化仪表的虚拟化。

3.3 网络化

化工生产过程中，及时应用互联网平台，能够为实际生产提供更多机会。在动画仪表本身就是由网络平台、网络技术支撑的，所以才能充分发挥仪表应有的作用。比如在需要应用现场总线技术、网络信息技术时，自动化仪表、自动化现场设备以及通知系统均会显示网络化操作。随着我国网络信息技术的不断发展，互联网平台能够为化工生产提供更多帮助。比如依靠互联网信息技术及时反馈生产过程中的各项数据信息，利用自动化仪表有效降低生产过程中的劳动强度，但却能在原有生产效率基础上达到进一步提高生产效率、生产质量的目的。从未来发展趋势可以看出，未来化工生产过程中，需要使用互联网平台的几率只会越来越多，而不会越来越少。所以，自动化仪表逐渐朝网络化发展是必然的。只有自动化仪表中潜藏的网络化技术充分发挥出来，才能进一步实现自动化仪表的各项功能，并进一步优化相关功能。

4 结语

由上可知，从自动化仪表及控制系统的现今应用情况可看出，其具有显著的应用价值，可在化工生产中发挥强大的作用，可有效节省劳动力，可提高化工生产安全性。但在二十一世纪，信息化、数字化时代，想要促进化工领域继续发展，自动化仪表则需进一步发展创新，并在化工生产过程中得到有效应用，才能不断进步，不断提升，不断优化，才能不断改善化工生产效率与生产质量，才能推动化工领域顺利完成变革。