化工儀表自動化控制技術研究

化工儀表在當前國內(nèi)的化工生產(chǎn)工作中發(fā)揮著極其重要的作用，上海上儀股份公司有效促進了化工 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步。 對于自動化控制技術而言，其技術相對成熟、科技水平較高，現(xiàn)階段在化工 儀表中有著較為廣泛的應用。 本文首先對化工儀表的類型進行探討，并進一步分析化工儀表自 動化控制技術的作用、技術特點與功能，非常后對該技術的應用進行研究。

化工行業(yè)的發(fā)展為我國經(jīng)濟社會的進步注

入了強大的動力， 并為居民生產(chǎn)生活提供了便 利。就化工行業(yè)生產(chǎn)工作而言，其對于相關技術的應用要求較高， 生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著較強的系統(tǒng)性、復雜性。同時，化工生產(chǎn)所用的原料大多具有易 燃性、易爆性，對于這些危險品的合理應用與處 置直接關系到生產(chǎn)工作的安全效果。因而，當前要加強對自動化化工儀表的應用，利用自動化控 制技術對生產(chǎn)運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)加以控制，提高化工生產(chǎn)工作的質(zhì)量與效率。

1 概述

1.1 化工儀表自動化控制技術的作用 該技術應用環(huán)節(jié)中，首先要進行自動化控制 系統(tǒng)、元件與設備的安裝、調(diào)試，進而實現(xiàn)對整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自我監(jiān)控、調(diào)節(jié)與管理。自動化 控制技術應用過程中，不僅能夠使勞動力得到解 放，同時也提高了化工企業(yè)生產(chǎn)工作的效率與安全效果。此外，由于化工企業(yè)生產(chǎn)工作具有較強 的特殊性， 生產(chǎn)環(huán)節(jié)對外界環(huán)境有著特定的要 求，比如高溫、高壓等生產(chǎn)環(huán)境，將會給工作人員 的身體造成傷害。 同時，加之一些化工生產(chǎn)材料具有易燃性、易爆性、放射性等特點，一旦存在工作人員操作不當?shù)膯栴}， 將導致重大的安全事故。因而，現(xiàn)階段要注重自動化化工儀表的應用，借助于自動化控制技術對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行全面有 效的控制，加強對信息技術與控制軟件的應用，以此來提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精確性與安全性。

1.2 化工自動化儀表的類型

1.2.1 溫度儀表 在當前的化工生產(chǎn)工作中，溫度儀表得到了廣泛的應用。 化工生產(chǎn)需要在某些特定的壓力、 溫度環(huán)境中進行，該過程對溫度條件有嚴苛的要 求， 因而在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中需要對溫度進行控制，這 就要求溫度儀表能夠?qū)囟冗M行精確的測量與 顯示，確?；どa(chǎn)工作的安全、高效開展。一般來說， 化工生產(chǎn)工作中常用到的溫度測試儀，其 測量材料不能對熱阻以及熱電偶有過分的依賴 性，測量材料要能對溫度進行實時有效的測量。 比如在應用蒸發(fā)爐、 氣化爐進行化工生產(chǎn)工作時，其溫度會出現(xiàn)高速的循環(huán)現(xiàn)象，所用溫度儀 表要能對該過程的溫度進行有效的測量。作為化工表的重要組成部分，溫度儀表的應用發(fā)揮著重要的作用。

1.2.2 壓力儀表

壓力儀表的類型較為多樣，比如當前應用較 多的有特種壓力表以及壓力變送器等。 壓力儀表 的廣泛應用，不僅能夠?qū)Ψ哿罱橘|(zhì)壓力進行有 效的測量，同時還能在腐蝕性等極端惡劣的條件下進行壓力測量并對測量數(shù)據(jù)進行顯示。 對于壓力儀表而言，其主要借助壓力變送器進行壓力調(diào) 節(jié)，并且能夠?qū)y量所得的壓力數(shù)據(jù)實時的傳送 到集散控制系統(tǒng)中，進而實現(xiàn)對壓力的自動測量 與調(diào)控。 壓力儀表的應用尤其注意高溫情況下對 硅油型號的選擇，否則會不準確。 對于特定介質(zhì)的壓力傳感器選擇尤其重要。

1.2.3 物位儀表

由于測量方式與測量需求的不同，在進行化 工生產(chǎn)工作中所應用的物位儀表也存在著較大 的差異。 現(xiàn)階段，應用較為廣泛的物位儀表不僅 包含了雷達儀表、浮力儀表，同時也用到直讀儀 表等。 具體應用過程中，要結(jié)合化工生產(chǎn)的實際 情況與需求。 相比較而言，雷達液位計和差壓液 位變送器有著較為突出的優(yōu)勢，它們不僅測量精 準度高，同時有著較強的適用性，可以滿足多種

材料的測量要求。

1.2.4 流量儀表

流量儀表在化工日常生產(chǎn)中有很重要的作用?；どa(chǎn)的投料比例都是通過流量計來實現(xiàn)。常見流量計有金屬轉(zhuǎn)子流量計、超聲波流量 計、電磁流量計、質(zhì)量流量計等。質(zhì)量流量計用于 車間或?qū)ν饨Y(jié)算，精度高，誤差??；電磁流量計適 用于導電的介質(zhì)，應用比較廣泛；金屬轉(zhuǎn)子流量 計在選型中注意介質(zhì)密度，密度不準則測量數(shù)據(jù) 不準，給化工生產(chǎn)帶來安全隱患。

1.2.5 調(diào)節(jié)閥

調(diào)節(jié)閥在化工生產(chǎn)中的作用不言而喻。閥門 種類多，選型尤其重要。蒸汽調(diào)節(jié)閥的選型特別 要注意生產(chǎn)中防止閥門卡死， 盡量避免內(nèi)漏，否則對工藝被控溫度形成破壞性。切斷閥的汽缸要合適，選小會導致扭力小，容易使內(nèi)部的彈簧斷 裂。

1.3 化工儀表自動化控制技術的特點與功能分析 其一，數(shù)據(jù)控制是該技術運用的一個顯著特 點。 具體應用過程中，通過對儀表數(shù)據(jù)的讀取與分析，可以實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的控制。 其二，借 助于計算機以及相關的軟件系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn) 過程的自動化控制。 同時，化工儀表與其他類型的儀器協(xié)同工作，還能對整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有效 的管理。 其三，該技術具有計算功能。 在進行化工儀表設計工作時，利用微型計算機能夠?qū)崿F(xiàn)化工儀表的自動化計算功能。 這樣一來，不僅能夠降 低工作人員的工作強度，同時還能有效提高化工儀表計算環(huán)節(jié)的精準性。 需要注意的是，化工儀 表應用時要對非常大值或非常小值進行設置，這在一定程度上能夠簡化生產(chǎn)流程。 其四，化工儀表自動化控制技術具有較強的記憶功能。 以往在開展化工生產(chǎn)工作時，化工儀表僅能完成某項單一的生產(chǎn)任務， 一旦生產(chǎn)工作中遇到了不可控的狀 態(tài)，將導致生產(chǎn)工作無法有序開展 但是，通過自動化控制技術不僅能夠?qū)ο鄬碗s、龐大的生產(chǎn) 數(shù)據(jù)進行有效的儲存，并且可以對生產(chǎn)狀態(tài)進行有效的判斷，進而可以對生產(chǎn)過程中遇到的問題進行實時

的處理。 該功能的實現(xiàn)，需要借助先進 的科學技術與手段，保證化工儀表的存儲空間得 到顯著的提升。 其五，化工儀表還具備可編程功能。 軟件技術與計算機等技術的應用，使得化工儀表的可編程功能大大提高。 可編程功能使得復 雜的控制系統(tǒng)得以簡化，化工生產(chǎn)工作的可操作 性顯著提高。 此外，具有可編程功能的化工儀表，促使自動化控制技術的應用更加廣泛，儀表的功 能更加多樣，有效提高了化工設備的生產(chǎn)效率與 質(zhì)量。

1.4 化工儀表的安裝與調(diào)試

要確保自動化化工儀表的有序運轉(zhuǎn)，就要對前期的設備安裝與調(diào)試工作加以重視。 首先，在 進行前期的安裝工作時，要嚴格按照技術規(guī)范與標準做好勘測與施工圖繪制工作，同時還要針對 現(xiàn)場的情況制定詳細可行的施工安裝計劃；其次，參與安裝施工的技術人員要詳細閱讀安裝說 明書，并熟悉相關的施工圖和技術規(guī)范。 這一過 程中，技術人員要嚴格按照操作流程開展設備安 裝。此外，為確保化工儀表自動化控制技術得到 有效的應用，開展生產(chǎn)工作前還要按要求做好設 備的調(diào)試與試運行工作， 及時排除設備安全隱 患，確?；x表運行期間的安全與穩(wěn)定。

2 化工儀表自動化控制技術研究

2.1 自動化檢測技術和修復技術

對于化工企業(yè)而言，在開展化工生產(chǎn)工作時要注重自動化化工儀表的應用，并注重對自動化 檢測技術以及修復技術的應用。 相比較而言，該 類技術具有較強的可靠性、 精確性以及安全性， 對確保設備的安全平穩(wěn)運轉(zhuǎn)起著重要的作用。 由 于化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)受到諸多因素的影響，以及惡劣生產(chǎn)環(huán)境的不利影響， 導致設備經(jīng)常出現(xiàn)故障與問題。 通過自動化檢測技術以及修復技術的應用，能夠準確、快速地定位出設備故障類型與原因，進而為后續(xù)設備故障的修復提供幫助， 有效提高了 設備維護工作的質(zhì)量與效率。

2.2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

作為現(xiàn)代化控制系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向，在進行化工生產(chǎn)工作中應用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，可以有效提高相關設備的運行質(zhì)量與管理水平。 總體而言，該系統(tǒng)具有一定的開放性、互操作性、 數(shù)字性等特點，該系統(tǒng)的應用與發(fā)展具有廣闊的 前景。 現(xiàn)階段應用較廣的總線智能儀表，具有分 散度好的顯著優(yōu)勢，該儀表的應用能夠有效提高化工儀表整體功能。 另外，該類控制系統(tǒng)對于不同環(huán)境有著良好的適應性，這也是普通化工儀表 所不具備的功能。 在具體安裝過程中，通過將總線連接到多個儀表中，一方面能夠降低電能的使用量，另一方面還可以為后期儀器的維護與調(diào)試工作提供極大的便利。 例如，某化工單位在進行化工生產(chǎn)工作中， 安裝了年產(chǎn) 90 萬噸乙烯裂解 裝置，并使用了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。 對于該系統(tǒng) 來說，它不僅囊括了 4.7 萬個控制電路，同時還與 數(shù)萬臺儀表進行連接。具體控制環(huán)節(jié)中，僅憑借 一個中心控制器就可對其進行有效的控制。 從當 前總線控制系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀來看，上海上儀股份公司主要通過閥門 控制器事先對現(xiàn)場總線 PID 控制。 該系統(tǒng)應用過程中，還能實現(xiàn)系統(tǒng)集散控制，有效改善了整個 系統(tǒng)的運行效果， 防止數(shù)據(jù)負載等問題的出現(xiàn)。 就該企業(yè)而言， 其控制系統(tǒng)自控率已經(jīng)超過了95%，同時也為該企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。