化工自动化仪表及控制系统智能化

王超然

（中国石油大庆石化工程有限公司，黑龙江大庆 163700）

0 引言

近几年来，我国在自动化领域取得了令人瞩目的建设成就，自动化技术不断成熟，在各个领域都得到了广泛应用。尤其是在化工领域，自动化仪表的使用明显提升了化工生产水平，而当前社会的快速发展对化工产品的需求增长，化工生产规模进一步扩大，为了确保化工生产过程中良好的控制效果，对测控仪表和控制系统也提出了更高的要求。将自动化仪表及智能化控制系统应用到化工生产中势在必行，在这样的情况下，对化工自动仪表及控制系统智能化进行深入分析，有着非常积极的现实意义。

1 化工自动化仪表及控制系统智能化

化工生产过程涉及到许多变量，如温度、流量等，为了实现良好的生产效果，需要有效掌握这些变量，仪表是反馈这些变量的重要设备。自动化仪表是具备自动化检测功能的仪表，使用自动化仪表能够实现化工生产过程自动化的监测和监督，减少了以往生产模式下的人为操作，提升生产安全性的同时，还提高了化工生产效率。自动化仪表已经成为化工生产中不可缺少的重要设备[1]。

控制系统是调控化工生产过程中的变量，以促使其按照既定的生产流程进行生产的重要系统。控制系统按照控制方式的不同有不同分类，随着控制技术的不断发展，其智能化程度越来越高。控制系统智能化是控制系统在无人参与的前提下，执行预先写入的控制程序，实现对化工生产过程进行控制的目的。控制系统智能化减少了化工生产过程中人力资源的投入和支出，提高了化工控制效率和水平，成为当前化工生产的重要支撑。

2 化工仪表的分类

在化工生产过程中，仪表是自动化设备的重要组成部分，其所测量的数据对化工生产有着非常重要的影响。当前化工生产过程主要应用以下4 种仪表类型。

2.1 压力仪表

压力是化工生产过程中的一项关键控制因素，设备内部的压力对化工产品的生产有着非常重要的影响，直接决定了产品质量。借助压力仪表检测化工生产容器的压力，能够准确掌握实际的压力情况，以采取相应的调整措施。压力仪表通常由压力表、压力传感器等组件组成，应用环境决定了其具备较强的抗压性能[2]。

2.2 温度仪表

温度同样是化工生产中的重要控制因素，在不同的温度条件下，化工材料的性质和所发生的化学反应都会有变化。温度仪表实时采集化工生产过程中的温度数据，使工作人员准确掌握生产环境的温度。

2.3 自动成分分析仪表

自动成分分析仪表是对生产过程中物料成分组成进行分析的仪表，按照检测对象的不同，自动成分分析仪表分为气体检测仪表和液体检测仪表。其通过对生产过程中物料的取样分析，检测组成成分，为化工生产提供可靠的成分数据参考[3]。

2.4 流量仪表

流量仪表是对化工生产过程的流量参数进行检测的仪表，是检测单位时间内通过管道的物质体积或质量的仪表，通过流量仪表能获取管道内的物质的准确流速，以对其进行合理的控制。目前化工生产过程中常见的流量仪表有电磁流量计、转子流量计、超声波流量计等几种。

3 化工自动化仪表所具备的功能分析

3.1 数据存储和处理功能

化工生产过程的温度、压力等各类参数是一直在变化的，传统的仪表只检测阶段性的数据，无法反映出参数的变化情况。自动化仪表通过内置的微型计算机设备和存储设备，能够完整记录设备运行过程中的参数变化，避免数据丢失情况的出现。还能够对数据进行初步处理，反馈所需要的数据，从而反映出生产的实际情况，为生产控制提供可靠的数据参考[4]。

3.2 可编程逻辑控制

当前化工自动化仪表中都具备可编程逻辑控制的功能，在可编程逻辑控制器的作用下，发出数字指令实现对生产过程的有效控制，减小环境对自动化仪表的干扰作用，提升了仪表参数检测的可靠性。当前电路愈来愈复杂，可编程逻辑控制简化了仪表控制结构，实用性大大提升。

3.3 故障预警功能

化工设备故障主要是根据仪表数值是否正常来判断的。在传统模式下，人工判断的方式使得故障无法及时有效排除，并且存在安全隐患。自动化仪表则具备了故障预警功能，能够自我判断当前参数是否在正常范围内，若是超出这个范围，仪表就会自动发出警示，引起相关人员的注意，提升化工生产的安全性。

4 化工自动化仪表及控制系统智能化分析

4.1 智能化参数测控

仪表反馈的参数是化工生产过程的重要数据，是高效生产的基础，必须保障测量的可靠。自动化仪表通过智能化的参数测控，分析数据，减少了参数测控过程中的人为干涉，保障了数据的可靠性。智能化目标的实现得益于正传感器的应用，其有着极强的抗干扰特性，不仅实现对相关参数的精确感知，还实现了对数据的精确转换和传输。根据设定的编程对数据进行智能化的验证，对化工自动化生产有着非常重要的积极作用[5]。

4.2 智能化系统控制

控制系统作为化工生产的核心，所发挥的作用是不可替代的。化工自动化仪表为控制系统提供了基础的生产参数，通过通信技术、网络技术的支持，控制系统对相关参数的获取更加直接，数据共享得以实现，数据运算和处理能力进一步加强，做到了对数据的智能化分析。工作人员通过操作系统，对现场单元的控制与调节更加灵活、合理，更在此基础上实现了主动式维护保养、工艺方案的优化等智能化的控制效果，充分体现了控制系统的智能化特性。

5 结束语

化工行业作为我国工业的重要组成部分，对我国的经济和社会发展有着非常重要的影响。在化工生产过程中，温度、压力等仪表对化工生产所发挥的作用不可忽视，而具备数据存储和处理、可编程逻辑控制和故障预警功能的自动化仪表，对化工生产效率和安全性更有明显的提升效果。自动化仪表作为化工自动化常见的设备之一，化工企业应当强化自动化仪表与控制系统智能化的有机结合，才能有效提升化工生产的自动化水平。