现代化工仪表及化工自动化技术的协调应用研究

2024-01-02曹俊平

山西化工 2023年9期

关键词：仪表化工功能

曹俊平

（浙江美阳国际工程设计有限公司，浙江杭州 310000）

0 引言

从整体视角来看，我国部分精细化产品已经可以满足社会市场的综合化需求，一些产品还可以充分满足出口市场的需求，因此强化对现代化工仪表及自动化技术的深入探究是十分必要且重要的，其可以在根本上推动我国化工产业的持续性发展。

1 化工自动化概念及意义

化工自动化主要指的是在开展化工生产机械设备上增设相应的仪表或设备，并在此前提条件下实现自动化操作，完全摒弃了传统手动操作的弊端和不足，进一步满足自动化生产的基本目标。现阶段，随着社会经济的稳定发展与进步，化工行业逐渐成为维持经济发展的关键产业，在社会经济发展中占据着至关重要的地位。通常情况下，化学工业需要在指向性封闭条件下开展各项活动，其在一定程度上对人工操作造成了负面影响。除此之外，因为多样化学药品具有一定程度的毒性与危险性，所以会对操作人员带来一定的危害与影响。想要在根本上减少操作人员受到的健康威胁并降低对周边生态环境的污染，强化对化工工艺的深入分析与监督管控是十分必要的，所以加强对化工仪表自动化研究凸显出一定的价值意义，采用现代化工仪表和化工自动化措施方法可以在根本上帮助工作人员合理控制生产工艺指标，进而提高化工生产活动的安全性、环保性及高效性。

2 现代化工仪表的功能

2.1 编程功能

从整体视角来看，传统化工活动当中所运用的仪表通常采用硬件逻辑加以控制管理，所以最终的成果体现为运用自动化控制的各类线路过于复杂繁琐，在实际控制工作中无法实现高效率、高质量运行。一般情况下，计算机软件和信息技术融入仪表当中可以促使部分硬件逻辑电路被完全取代或更换，而且在控制电路中所采用的接口芯片特性可以实现功能控制。此种软件的编程凸显出便捷性、简洁性基本特点，如果采用硬件加以替代后便需要一系列定时和控制电路。所以，在仪器仪表当中运用计算机软件可以在根本上简化原本的硬件结构，进一步满足自动化仪表系统及硬件结构应用的基本需求标准，切实规避传统逻辑电路使用期间的故障问题，将各类安全隐患产生概率降低至最小化，进而实现化工生产活动的安全性及稳定性[1]。

2.2 记忆功能

现如今，我国各地区在化工行业中通常采用传统单一化仪表设备，通常需要以时序电路、逻辑电路等作为核心要素，以此来保障不同功能板块可以全面发挥出自身的优势价值，而且因受到各类外界因素的干扰与限制，其设置状态的记忆通常需要结合操作区间基本特点加以调整，由于记忆状态过于简单化，当其超出固定操作区间范围后，部分记忆功能便需要结合实际情况和外部环境条件展开二次设置和调整。然而仪表中的小规模计算机所携带的存储器凸显出高效率储存及记忆能力，不仅可以将已经产生的状态信息加以记忆，而且可以实现长期性保存记忆，还可以将不同状态下所产生的信息展开记忆，帮助工作人员结合实际情况对其展开精准化处理和重现，促使仪表的记忆功能不会在断电现象的负面影响下而随意消散，这也是与传统单一功能仪表相比凸显出的优势价值之一。

2.3 计算功能

从整体视角来看，将微型计算机合理融入化工仪表当中，可以充分发挥出自动化仪表的计算功能，对于部分复杂繁琐的数据内容来说，化工仪表均可以对其展开精准化、深层次计算处理，并精准定位数据最大化数值和最小化数值，也可以对部分常数展开一系列乘除运算处理，切实发挥出化工仪表的自动化计算功能价值，促使各类生产项目和工作程序达成基本简化目标，也可以在根本上减少并缓解生产一线工作者的劳动量与工作负担。

2.4 控制功能

在现代化工仪表及化工自动化技术应用期间，对于传统单一仪表无法充分发挥出的功能效用来说，均可以利用自动化化工仪表得以实现。所以在化工生产阶段中，相关人员可以结合实际情况合理处置各类问题弊端和安全隐患，促使化工生产活动中产生故障问题的概率降低至最小化，充分发挥出仪表复杂控制的功能价值[2]。

2.5 故障监测功能

现代化工仪表通常会对诸多数据内容加以记录和呈现，在以往所运用的化工仪表当中，相关人员需要借助各类硬件设备设施的价值功能加以运行，无法在第一时间探寻具体故障位置。在现代化工仪表应用期间，需要结合自动化发展特点不断提升微机处理系统的应用效率，在此前提条件下精准探索故障数据，进一步为设备检修提供众多参考依据和大力支持，以此来降低后续检修维护的时间成本，全面提升化工生产的综合效益和效率。一般情况下，仪表监控人员需要对各类化工生产环节及流程展开精准化管控和监督，对于实际生产阶段中存在的异常问题和不良现象，可以及时采用针对性措施方法加以处理和优化，进而保障化工生产项目可以有序开展。

3 化工行业中自动化仪表和自动化技术的实践应用

我国在解放前还没有创建相应的仪表制造企业，在新中国建立后，逐步引起外来技术，呈现出从无到有的发展趋势，我国仪表生产也由统一气压信号仪表转化为直流信号电动仪表，并在国外技术的支持下实现仪表生产的顺利转型。

3.1 实现智能网络化

现阶段，化工行业对自动化仪表的实践应用以及与现代信息技术、网络技术彼此间的深入结合，在当代实现了网络整体化发展，并可以在神经网络理论与自动模式识别理论的前提条件下推动相关功能实现自动化发展，促使多功能表及示波器等关键仪表实现应用的网络化发展，切实提高行业的工作效率与质量。除此之外，在网络控制背景下的自动化仪表应用期间，可以实现对化工生产中数据信息的全面检测、科学转换及自主审核，进一步推动自动化仪表数据处理工作实现智能化发展，充分发挥出化工生产领域涉及到的各类复杂性功能。

3.2 实现开发性测控

在后续发展阶段中的仪表仪器和计算机技术趋势当中，两者彼此间的融合会凸显出密切状态，而且不同类型仪表装置所测量的数据信息也可以通过不同USB 接口等途径储备到相应的移动设备当中，通过仪表上的不同接口实现仪表与执行器设备及不同现场测控仪表彼此间的有效衔接，进而汇集成功能多样化、完整化的测控系统，促使不同类型测控设备实现开放性互联。从世界范围来看，流量计是一种类型复杂、工作原理复杂的仪表装置，以电磁流量计为例，其整体测量范围体现为口径DN10～DN1 000 范围内，量程为0～1 500 m3/h，因为流量计往往直接安装于工艺管道方面，所以会受到温度、压力及流速等外界因素的干扰影响。对于分析仪表来说，其可以对环境可燃性、毒气含量等展开有效分析，分析原理主要体现为催化燃烧式和电化学式等内容。液位分析仪依据过程液体电导率、pH 值和酸浓度等加以操作。智能仪表凸显出自主校正和完善自诊等功能价值。

3.3 强化人与机器的有效合作

一般情况下，人机结合主要指的是在自动化仪表和现代技术的应用背景下配合众多技术人员展开各项操作活动，在新时代信息科技水准进一步提升的趋势下，仪表自动化不可完全脱离工作人员和设备设施的扶持与帮助，多样化工作设备往往可以充分展现出化工标志和仪表程序状态，并对其展开清晰化规定建设，而具体设定流程往往需要相关技术人员加以编制和操作[3]。所以在化工行业实际发展阶段中，自动化仪表需要实现科学化、合理化运用，并加强对各部门操作专业人员的培训指导，促使其熟练掌握众多现代化技术知识和操作技巧，只有这样才可以充分满足不断更新换代的仪表自动化仪器标准，也可以在根本上结合化工行业多样化需求对仪表展开深层次调整与优化，促使其充分满足现代企业发展的各项需求标准。在此情况下，实现对仪表自动化的灵活管控，可以为各地区化工行业的后续发展提供更多力量源泉，促使仪表自动化引导化工企业获取更多经济效益和社会效益，进一步促进我国社会经济实现可持续性发展。

3.4 DCS 系统应用

1）集散控制系统。现如今，我国各地区化工业的计算控制系统在投入运营期间往往会凸显出诸多故障问题。集散控制系统也被广泛称为DCS，其归属于硬件设备范畴内。从整体视角来看，该系统主要是工业控制计算机根据实际化工装置特点和用户个性化需求，结合工业以太网实现对各类装置设备的统一协调管控。

2）DCS 通讯接口。此通讯接口可以与其他系统实现高效通讯和衔接，但是在实际运行阶段中仍然存在一些问题漏洞，简单来说，接口与系统彼此间无法实现高效稳定的信息数据传输与互通，如果出现紧急性或突发性化工安全事故，便会引发一系列负面情况。所以需要在化工厂各个关键位置详细记录DCS 的基本情况。

3）报警系统。运用DCS 系统期间也会凸显出一定的薄弱问题，主要体现为报警系统过于薄弱等等。一般情况下，广大人民群众更追求富有智能化特点和人性化特点的信息报警系统，当前报警系统往往会在出现特殊情况后输送报警信号，但是仅会展现出故障问题的产生原因，无法全面展现报警条目。因此需要对报警系统展开深入探究与分析，以此来发挥出其自身的价值效用。