化工仪表中的自动化控制技术探究

尹徽

（国能蒙西华瑞化工有限公司,内蒙古乌海016000）

1 化工仪表自动化控制技术特点

在传统生产控制中，化工行业在生产控制方面，一般会应用DCS控制自动化策略，这种系统可以达到简化流程的目的，操作也相对简便。当前技术发展背景下，自动化控制技术具备较快的更新速度，智能化水平也逐渐提升。具体来说，自动化控制主要有以下方面的技术特性。

1.1 有利于技术措施的优化

近些年来，关于自动化控制的具体措施，改进与提升速度相对较快。聚焦于化工领域，应用串级控制与单回路的情况较多。在控制器规律方面，主要以PID方式为主，相较于DCS方式，PID设置了软件包，提高了独立性，在此基础上，强化了动态变量技术和软测量技术的联系。众多化工企业对PID技术的价值，引起了足够重视，以串级控制为主的仪表测控方式也逐渐推广开来。

1.2 重视交互界面的作用

化工仪表若想实现自动化控制，就要重视人机交互界面的作用，借助人机交互的方式，达到显示实时性数据的目的，达到集成性化工生产的要求。在显示器的作用下，可以通过信号灯起到提示信息的作用，为化工操作决策提供较大参考依据。聚焦于化工仪表的发展现状，人性化程度较高的交互界面也逐渐普及和推广，这种模式人性化与直观化的特性，体现得极为明显，有利于构建人机交互的整体框架。

1.3 提高了安全程度

化工行业通常会表现出较大风险性，究其原因，就是因为很多生产操作流程，都会存在较大安全隐患。为达到排查安全隐患，降低事故出现的概率的目的，应当重点控制生产流程各个阶段，针对性进行危险警报的设置。自动化控制的根本目的，就在于为生产安全提供强有力保障，在避免出现化工安全事故，保障生产安全的前提下，尽可能提升经济效益，实现化工行业的可持续发展。

2 化工自动化仪表类型

2.1 温度仪表

在化工生产各个环节中，温度仪表在实际中应用较为广泛。化工行业中常会涉及到各种化学反应，而这种反应往往需要在特定温度和压力环境中，才能达到反应条件。在这个变化过程中，就会涉及温度仪表的安装，对范围内的温度进行时刻监督，这样才能保证工作的高效和安全。在分类方面，温度仪表主要可分成两类：非接触式和接触式。非接触式温度仪表尽管具备较为广泛的测温范围，但是测量误差也较大；接触式温度仪表较为可靠简单，测量精度也更高，因此应用范围也较广，例如热电偶、热电阻、双金属温度计等。在实际化工生产阶段，若蒸炉和和气化炉在外表温度方面，存在太大差异，就会产生高速循环的问题，此时应用温度仪表进行温度测量的情况较多。总体来说，在化工仪表中，温度仪表是各类仪表的重中之重，具备较高实用性，可以达到科学控制生产环节温度的目的。

2.2 压力仪表

各类化工仪表中，压力仪表同样是相对常见的，而且压力仪表类型同样较为丰富。举例来说，压力变送器或者特殊压力表，应用的压力表主要可以检测粉颗粒物，如果出现腐蚀现象，还能进一步显示数据。在仪表中应用自动化控制技术，压力仪表可以借助压力变送器，达到调节压力的目的，还可以向集散控制系统中传输获取的数据，起到自动测量和自动控制压力的作用。

2.3 物位仪表

化工企业生产阶段，不可避免会涉及众多测量方式，当然，具体用到何种测量方式，需要依照实际情况针对性选择，物位仪表就是起到测量作用的一类仪表。在分类方面，物位仪表主要包括雷达仪表、浮力仪表和直读仪表等。在现实应用层面，雷达仪表优势较为明显，不仅具备较高实用性，而且测量精度也较高，适用于各类材料的测量，因此雷达仪表在化工生产阶段，使用范围也相对广泛。

3 化工自动化仪表的控制技术

3.1 自动化检测和修复技术

化工企业在化工生产阶段，不可避免会应用自动化检测和修复技术，这类技术在精准性、安全性和可靠性方面，优势较为明显，生产阶段在运行和安全方面，都能有效保障。当前社会背景下，科技发展速度较快，自动化控制系统中的自动化检测和修复技术，可以令设备出现的故障得到有效解决，也可以达到修复故障的目的，辅助工作人员解决各类问题。

3.2 现场总线控制系统

化工生产阶段，现场总控系统具备较强开放性和实操性，在未来控制系统的发展方面，具备主导性作用，发展前景相对广阔。现阶段现场总线智能仪表，在表现上主要呈现分散度良好的特点，这也有效增强了化工仪表的功能性。现场总线控制系统除了具备较好的适应性，控制功能和运行水平同样较强等普通仪表不具备的优势，该控制系统可以起到分散控制的作用，可以在不同仪表中连接总线，这种方式不但降低了电线使用量，还为后续仪器的检修和调试，带来了较大便利性，促进了化工企业经济效益的提升。

3.3 分散式生产控制

分散式控制技术在化工仪表中，同样较为常见，该控制方式不但可以保证较好的生产环境，而且还能有效减少生产阶段出现的能源和材料损耗，这也是当前分散式控制，在化工企业日常生产中，应用程度较为先进的一个原因。但是，相应存在的弊端也较为明显，在应用时应当随时对系统运行功能的更新，引起足够的重视。对化工企业而言，在化工仪表中应用分散控制系统，其必要性不容忽视，可以保证控制系统整体的完整性。随着科技水平的逐渐提升，数字化操控系统应运而生，这个系统的应用，可以很大程度上提升化工生产精准度，减少化工生产中成本投入。

3.4 人机界面与操作模式

新型自动化系统先进程度较高，除了过程变量之外，智能设备可以完成设备诊断、校准信息的任务。新型自动化系统可以向特定设备传输有关命令，执行校准与其他类型的操作，在集成APC第三方应用程序方面也更加便利，用户可以借助任意浏览器，对自动化系统数据进行访问，不用在个人设备或者移动终端上安装软件。

4 化工自动化控制中仪表控制的策略

4.1 提高设计化工自动化仪表测量的科学性

计算机技术的进步，使测量和处理工序速度更快，这不仅对减小仪表设备体积有一定好处，还能进一步改善仪表设备运行功能和控制技术，达到提高化工自动化仪表控制精度的目的。在实现方法方面，首先在设置化工自动化仪表的环节，应当借助计算机编程技术，令仪表可以更好结合不同类型的软件系统，促进软件在芯片、仪表电路控制水平的提升；其次，应基于计算机编程，应用存储控制程序，达到有关自动化仪表的控制目的，进而起到综合控制仪表电路的效果；最后，应当将随机存储器作用发挥至最大，计算并记忆仪表测量数据，为后续数据处理有关工作，打下坚实基础。

4.2 强化化工自动化仪表数据的收集和分析

欲强化石油化工自动化仪表有关数据的收集和处理，首先要借助信息技术，提高计算机对自动控制仪表的控制信息化水准；其次，应当在达到信息化控制目的的基础上，将收集数据有关的软件系统，在进行控制的计算机上内嵌，通过重复与快速的测量，实现仪表数据准确程度的提升；最后，应当在保证数据收集准确性的同时，借助计算机工业软件分析并处理有关数据，计算相关结果。

4.3 建立化工自动化仪表误差纠正体系

欲建立化工自动化仪表误差纠正体系，首先，应当重视计算机系统的作用，借助计算机系统，对化工生产工艺参数、被控对象和实时数据进行收集和处理，构建对应的数据模型；其次，应利用计算机或仪表，切除小信号或排除扰动，减少测量误差，促进化工仪表精度的提升。

4.4 执行仪表控制系统有效方案

当前社会背景下，我国化工企业各项工作中，化工仪表控制有效方案的执行，占有举足轻重的地位。传统的化工企业控制系统，在组成方式上，是由各种控制室组合成的，每个设备都在不同控制室，无形中平添了更多工作量，也容易出现资源浪费的情况。因此，如果同一个控制室便能容纳所有设备，就会显著降低工作人员的工作量，在控制系统操作方面便利性更强。我国化工企业应用自动化控制仪表的方式，不但促进了经济效益的提升，而且给予了更多安全保障，符合科学技术在化工企业中的应用标准。

综上所述，当前化工仪表在化工企业发展中，其重要性不言而喻。我国化工企业应当在保证安全生产的前提条件下，适当摒弃传统控制手段，未来的发展方向，应着力提高化工仪表的自动化程度，彰显自动化控制系统优势，促进化工企业经济效益的提升，全面强化化工企业的市场竞争力。