化工自动化仪表及控制系统智能化研究

程书华

[摘    要 ]化工仪表在化学生产中起着非常重要的作用，并且化工仪表的使用直接影响化学生产的质量。为了提高化学生产的精度，并加强对化学生产的自动化控制，自动化工具主要用于现代化学生产，而智能控制则用于优化化学生产。基于此，文章探讨了自动化技术在现代工业中的应用。

[关键词]化工;自动化仪表;控制系统;智能化;研究

[中图分类号]TQ056 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]Chemical instruments play a very important role in chemical production， and the use of chemical instruments directly affects the quality of chemical production. In order to improve the accuracy of chemical production and strengthen the automatic control of chemical production， automation tools are mainly used in modern chemical production， while intelligent control is used to optimize chemical production. Based on this， this article discusses the application of automation technology in modern industry.

[Keywords]chemical industry; automatic instrumentation; control system; intelligence; research

化工儀表是一种用于检测化学产品和生产设备信息，并显示其运行状态的设备。在化学生产自动化系统中收集信息的仪器程序，可以为自动化控制单元提供完整的信息，并反馈给相关生产管理人员，可以有效提高化工生产的科学性。未来，自动化仪器仪表将整合现有的人工智能技术，以提高仪器仪表的智能水平，为化工企业向智能控制的发展提供基础条件。

1 现代化工仪表类型

1.1 温度仪表

在化工企业的生产中，对温度有很高的要求，许多化工产品需要严格控制温度范围，而温度表是控制工作中所必需的。通过接收热源，温度计可以反馈实际的温度，以便控制生产中的环境温度。温度计还可以将相关收集温度记录在系统中，以便相关使用的人们可以了解化学生产中的温度变化，帮助制定后续的温度控制措施。

1.2 压力表

在化工企业的生产中，压力表主要用于监视生产中的压力和状态变化，因为生产设备会由于多种因素导致内部压力发生变化，影响生产效率和相关的产品质量。在实际的化学生产中，将使用专业化特殊的压力表来检测化学生产过程中的压力状况，根据反馈压力值进行相应调整。

1.3 物位测量仪表

物位测量仪器主要用于化学生产过程中，以监控相关原材料的输入情况，可以分为回声反射设备、导波雷达设备和其他类型。相关的制造单位可以根据化工厂实际精度要求进行选择和配置。在化学生产中，原材料的投入对生产产品的质量有直接影响。因此，要通过物位测量装置评估投入原材料量，从而提高相关的质量。可以保证化学产品的安全性，也可以提高生产安全性。

1.4 流量仪表

流量仪表主要检测液体的流量，然后根据检测数据判断液体的输入量和其他相关的参数，最常见的是超声波流量计和电磁流量计。

2 现代化工仪表的自动化功能

2.1 编程功能

编程功能是现代仪表的基本功能。通过编程可以完成相关的逻辑系统的设计，并可以实现对仪器的自动控制。这样可以简化化学生产控制系统，提高化工仪表的智能性。

2.2 计算功能

为了提高现代化学仪表自动化程度，还添加了相应的计算功能，可以分析和收集的数据，从而有助于一些数据的简化处理。计算功能是在化学设备上增加一台微机，根据需要直接反馈相关信息和参数，这样可以简化生产，并且提高了设备控制的精度。

2.3 记忆功能

在化学生产中，各种参数经常在不断变化，难以根据交错值判断实际生产产品的情况。因此，仪表必须具有相关的分析和存储功能，以完整记录整个生产中的参数变化，详细地记录相关数据，可以为进一步优化生产数据奠定基础。

2.4 故障控制功能

在传统的化学生产环节中，通常基于化学仪器的数值来确定是否发生生产错误，然后采取适当的控制措施。此过程方法不仅增加了故障排除的相关时间，而且还具有潜在的安全隐患。因此，故障监控功能被运用到现代化学工业设备中，可以根据预输入相关逻辑系统来确定相关数值是否在允许范围内，如果该值与系统预设值有较大偏差，则设备将直接发出警报信号，可以优化和提高化学生产的安全性。

3 自动化技术在现代工业设备中智能化的应用

3.1 可编程功能的应用

在化工自动化仪表及控制系统中，增加可编程的智能化功能，有效地提高了现代化学仪器的智能性，使自动控制和相关的化学装置可以有效地结合在一起，并使用计算机进行智能化控制，实现了化工生产控制的优化，特别是对于复杂的化学仪器，添加可编程功能可以有效地提高其智能化应用性能。同时，大大提高了化学仪器的精度。并且可以接收各种数据的，直接通过计算机，这不仅提高了化学生产的安全性，而且还确保了设备监控的准确性。在现代工业中增加可编程功能也可以提高生产效率。可以根据实际生产需要，预先将相应的特定的逻辑系统输入到化学工具中，以便在各种情况变化时，智能化的工具可以直接自主判断，然后输出控制信号。由于采取了智能化的相关措施，减少了化工生产中的劳动力，不仅可以减少人为因素对生产的影响，而且可以优化生产控制流程，提高公司的经济效益。

3.2 计算功能的实现

计算功能是将化工自动化仪表与计算机技术紧密结合，并通过计算机的智能化能力提高化学仪器数据的准确性和速度。常规化学仪器上的数值通常相对简单。在许多情况下，相关的工作还需要计算和判断相关的数值。这不仅延长时间并导致生产效率低下，而且有一定的安全隐患。将计算功能集成到化工自动化仪表后，可以进行实时值反馈，还可以直接反馈生产中所需要的数量。此外，在现代仪器中增加计算功能还可以提高跟踪精度，对于生产控制也具有积极意义。

3.3 检查记忆功能

存储功能是为了增强化工自动化仪表的功能，并在收集相关的生产数据时保存数据，以便可以记录关键数据，并为以后的决策提供参考。现有化学仪器的存储功能中增加了大容量计算机，该计算机可以收集大量数据，从而使相关的工作人员可以了解整个生产过程。化工自动化仪表的功能逐渐变化，可以满足生产的个性化需求，特别是化学仪器与计算机的结合，有效地开发了化学仪器的智能化功能，对提高化学的生产效率具有积极的影响。因此，在后续发展中，通过将现代化智能技术与化学仪器有效结合，有助于化学生产技术水平的优化，进一步优化化学仪器的功能。

3.4 保障仪表足够精准

当前，在化工行业中使用仪表控制系统的是总线控制系统，可以在生产中发挥直接作用。主要特点是内容简洁、易于处理相关数据且相关性强。其应用在化学工业中很普遍，由于石化工业中生产的规模较大，因此许多产品必须非常精确地使用。测量的准确性至关重要，会直接影响公司的成本。提高设备的精度可以确保其管理控制水平的提高，并且可以将错误降到最低，从而保留了财务利益。与传统的工具相比，使用化工自动化仪表可以有效地提高精度。在监控整个生产过程的同时，使用计算机技术执行相关必要参数的控制。

3.5 提高智能化和信息化水平

在現代化工企业的发展中，自动化水平和智能化技术是当今行业的未来发展趋势，也是可持续发展的基本要求。在产品生产过程中，使用特定的设备来帮助高效生产效益，可以将行业的稳定性与更智能系统集成在一起。另外，在应用控制系统时，要确保信息管理的集成化，并确保信息源的准确性。利用现代化智能系统的发展趋势进行具体的预测分析，帮助公司做出更加科学合理的决策，可以使化学生产控制系统的应用功能更加全面，促进化工企业的可持续发展。

3.6 建立安全保障体系，提高人员素质

在化工企业建立安全保护系统时，在相关人员操作仪器控制系统时，应将安全保护系统设置为实际操作的基础。如果设备出现故障或参数不正确，则会发生安全事故。因此，需要制定相关的保护机制，以确保绝对的系统安全，并防止设备故障引起的生产安全事故，检测可能发生的故障可以科学合理地使用化工自动化仪表。此外，公司必须提高员工的整体素质和专业技术水平，并储备能够熟练使用化工自动化仪表的人才。只有这样，才能更加合理地控制和操作化工自动化仪表，并确保化工业务的可持续发展。

4 化工自动化控制技术向智能化发展的趋势

4.1 化工自动化测控装置的未来发展

智能数字测量和数据分析以及对化工自动化仪表控制功能的可靠性发展，构成了精确自动控制和测量的基础，科学传感器是测量的前提。因此，数字传感器是业界关注的问题。DSP数字处理和信息微处理器技术不断发展，为化学传感设备的传感器和智能传感器的研发提供帮助。智能传感器可以实现准确地测量，并且具有稳定的测量效果，并配备了高性能的微控制器技术。利用数字技术将传统传感器转变为具有抗干扰能力和响应时间短的智能传感器，并且可以执行数据分析功能，因此不能该传感器的操作运用具有一定的科学优势。智能传感器在化学生产中的优势也非常明显，因为常规传感器无法快速测量特定化学品的质量，但是配备了信息技术集成的智能诊断程序和相关的功能模块。该传感器可以快速地直接测量化学品的质量参数，并全面分析具有联系的某些数据，然后结合其自身的网络技术，来创建数学分析模型，以确定化学品的质量。如今，自动化技术已与智能技术相结合，智能传感器还集成了数字和智能等高科技模块，传感器功能非常强大。自动化控制系统中的执行器根据逻辑控制接收到的控制命令，来响应受控对象，调整受控环境的流量，然后将变量调整到满足化学生产需求的范围。执行器在自动化仪表中是非常重要的结构。采用单独的微处理器控制，可以共享DCS所需的控制操作，并且可以与DCS共享数据，具有更大的灵活性和可靠性。智能计量与控制设备具有模拟2种输出网络模式，预警和智能维护功能节省了运营成本，减少了维护时间，并确保了生产效率。

4.2 自动化控制系统的智能化发展趋势

智能数据分析是整个化工厂的核心，通过主动的维护相关化工自动化仪表系统，现场检测数据的收集和计算，进行单元的调整和控制。随着现代通信技术，计算机技术和现场总线控制技术的飞速发展，带有微处理器的智能传感器和智能执行器的应用已经分担了计算机常规控制所需要的计算任务。现场测量和控制仪器，与现场测量处理器的数据交换，操作数据信息，使相关的过程计划的优化，对于故障预警和维护保养等，形成以智能控制系统为处理核心，并且可以在测控功能下的分工协作网络模式。

5 结束语

综上所述，随着我国化工企业的飞速发展，越来越多的仪表控制系统在我国化工企业中得到了广泛地应用，促进了自动化仪表控制系统的可持续发展。化工自动化仪表系统在化工行业的生产和总体发展中起着重要的作用。可以有效地提高化工企业的生产效率，确保了企业业务的稳定性，并为企业提供一定的经济效益。作为一项非常复杂的技术，在设置特定的系统时，要求化工企业的员工对操作技术更加熟悉，以便化工自动化仪表设备控制系统可以更广泛地使用。

参考文献

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