化工生产控制自动化及仪表研究

化工生产控制自动化及仪表研究

吴书锋

青海宜化化工有限责任公司，青海 ·西宁 810100

【摘要】在当今社会，化工生产行业是十分重要的一门行业，并且也为中国创造了较高的经济价值，与未来中国的人们生活和国家发展大计都有着紧密联系，同时化工生产行业也与其他行业息息相关。化工生产主要就是在多种设备或者密闭的容器之中，利用真空、高压、深寒或者高温的情况来生产产品，但是在生产的过程中，经常和各种易燃易爆、腐蚀性较强或者剧毒材料接触，有着较高的危险性，所以在化工生产的过程中应该利用自动化、现代化技术，这是当前的主要发展趋势，同时也应该通过自动化仪表来测定并且显示各种数据，所以，化工生产控制自动化和仪表的研究具有十分重要的意义。

Research on Chemical Production Control Automation and Instrument

WU Shu-feng

(Qinghai Yihua Chemical Co., Ltd., Xi’ning, Qinghai, 810100, China)

[abstract] In today’s society, the chemical industry is a very important industry, and has created a higher economic value for our country. It is closely related to people’s life and national development plans in the future. At the same time, the chemical industry is also closely related to other industries. Chemical production mainly uses vacuum, high pressure, deep cold or high temperature to produce products in a variety of equipment or sealed containers. But in the process of production, it is often in contact with various flammable, explosive, corrosive or highly toxic materials, which has a high risk, so it is in the process of chemical production. Automation and modern technology should be used, which is the main trend of development at present. At the same time, all kinds of data should be measured and displayed by automated instruments. Therefore, the research of automation and instrumentation of chemical production control is of great significance.

【关键词】化工企业；自动化；仪表研究

[Key words] chemical enterprises; automation; instrument research

1 引言

对于国民生产与发展而言，化工行业是向其输送原料的重要支撑源，直接关系到了国民经济的发展，因此，为了促进国民经济的稳健、可持续发展，就需要化工行业在发展的过程中积极的将先进的技术手段进行应用，进而借助技术优势来提高化工行业生产的综合产出效益。而对于化工生产设备而言，基于行业生产的特殊性，在实际生产的过程中，需要始终秉持着安全生产的理念，需要对设备参数进行有效控制，借助自动化仪表的应用来提高化工生产控制的自动化水准。

2 化工生产控制自动化仪表的概述及发展现状

2.1 关于自动化仪表

所谓自动化仪表是指在工业生产过程中对进行检测、显示、控制和执行的一类仪表的统称，它在工业生产过程中起着举足轻重的作用，我们通过这些自动化仪表不仅可以实时掌握生产过程的动态变化，而且可以保证生产过程的高效稳定运行。自动化仪表可以对化工处理过程的工艺参数进行实时的检测， 我们可以对这些化工处理系统的参数进行手动或自动调节，从而来具体协调化工处理系统之间各个组成部分和各个处理工艺之间的关系， 进而来保证化工处理系统的安全稳定运行。与此同时，由于自动化仪表设定的数据和实际检测的数据之间会存在一定的偏差，这就需要进行实时调节，从而来保证处理过程的正常进行。现在的自动化仪表发展迅速，不仅具有自动调节功能，而且还具有连续监测和越限报警功能，因此在化工处理系统中占有举足轻重的地位，具有非常广阔的发展空间。

2.2 发展现状

在20世纪40年代以后，自动化仪表被开发出来，因为受当时科技因素的影响，当时的首台自动化仪表的精准程度较差、体积偏大。在20世纪60年代以后，随着科学技术的不断发展，此时的自动化仪表有了较大的改善，其精准程度逐渐加强、体积逐渐变小，并且充分融合了计算机对数据进行处理，在一定程度上了增强工作效率。到了20世纪70年代，自动化仪表已具备非常强的实用性，伴随科技水平的逐渐提升，大量新兴技术与高科技产品获得运用，自动化仪表逐渐开始进入微型计算机、微型处理器以及微型软件等，进而使得其具有更加多的功能，企业化工生产环节的工作效率有了较大幅度的提高，大量化工企业逐渐将自动化仪表当作化工生产过程的常用设施。伴随计算机技术的快速进步，自动化仪表同样会迅速发展。当前自动化技术的运用范畴极其广泛，比如气动仪表、电动仪表以及数字仪表等。自动化装置已经进入到化工行业的各个领域，对于化工行业来说是一种必不可少的设备，其可以高效地促进化工生产效率的加强，进而推动中国国民经济建设。

3 化工生产控制自动化 中国化工产业处于科技改革阶段，自动化控制是化工项目的核心构成部分，重视化工生产事故改造与处理是极为关键的。随着化工产业科技改革与发展，化工工程项目安装与运行标准更高，如何降低生产事故分析，提高化工设备综合性能标准，这是工程单位建设过程中必须考虑的问题。基于化工设备常见故障类型及检修技术，需做好多方面检修与处理工作，为设备运行与调度创造更加安全的作业环境。化工仪表是车间生产分配与调度主要机构，利信号传输气操控平台实现了资源优化利用，解决传统信号传输模式存在的不足。由于区域信号传输需求量持续多，化工设备日常作业面临了更高的故障隐患，如何避免化工事故造成的安全隐患，这是现代化工仪表运行管理急需解决的问题。结合化工运行安全性分析，提出切实可行的故障分析与处理方法，为化工调度可持续发展提供指导。

4 化工生产中自动化仪表分类应用

4.1 流量仪表

在化工生产中，由于所需参数值复杂和数据大，通常会应用流量仪表，因此，流量仪表作为重要的仪表之一，被广泛应用于化工生产的各个领域。流量仪表的类型包括速度式流量仪表、容积式流量仪表和差压式仪表等。当然，所有的流量仪表并不完全相同，不同的仪表有不同的外观和不同的功能，因此，运用的范围也就各有不同。在众多流量仪表中，目前使用范围最广的便是速度式流量仪表中的质量流量计和超声波流量计，因为这两种仪表可用范围大，数据参数比较准确完善。

4.2 温度仪表 在化工生产的过程中，很多程序实施都会涉及到温度控制，多数情况下出现的爆炸事故皆是由于对温度的控制没有做好完备措施，所以，在实际的生产中，采用温度仪表进行指示温度，能够有效的帮助生产过程的顺利进行。目前有很多大型化工生产公司都在使用接触式测量的方式，例如使用热电偶、热电阻等，随着技术的逐渐发展，有很多的化工生产企业已经逐渐开始运用新型接触式测量方式，例如多点式热电偶、防爆型热电偶等。通常情况下，热电偶和热电阻的信号都是直接传入温度采集的仪表之中，然后在传入变送器之中得到最终显示，当前已经有多种总线技术已经被各大化工生产企业使用，例如一体化温度变送器等。

4.3 压力仪表 在化工生产过程中，压力测量仪表起着十分重要的作用。压力是压力测量仪表的主要操作参数，所谓压力是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。在具体的化工生产过程中，我们通常会遇到对压力和真空度的测量，这些压力通常要比大气压高很多倍或低很多倍，例如在高压情况下合成聚乙烯时，要在较高的压力下才能进行聚合;氢气和氮气合成氨气时要在较高压力下进行反应;而炼油厂进行减压蒸馏时，则要在比大气压低很多的真空条件下进行。如果相关的压力不符合生产要求，那么不仅会影响生产效率，降低产品质量，甚至还会造成严重的生产事故。因此，在具体的化工生产过程中，要对压力测量仪表中的压力进行准确测量和控制，只有这样才能保证生产过程的安全顺利进行，从而到达高产、优质和安全的目的。

4.4 物位仪表 在化工生产过程中，物位测量具有非常重要的地位。特别是随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，使得物位测量取得了突飞猛进的发展。我们通过对物位进行测量，就可以正确得知容器设备中所储存物质的体积或者重量，还可以通过监视或控制容器内的介质物位，使它保持在一定的工艺要求的高度或者对它的上、下限位置进行报警，以及根据物位来连续监视或调节容器中流入与流出物料的平衡。

5 自动化仪表控制功能的具体开发策略

误差的自动修复功能。为了提高化工生产的效率与质量，在实际应用自动化仪表的过程中，需要引入以自动修正误差功能来实现对误差的实时修正，提高仪表抗干扰能力，保证测控仪表的准确度，为充分发挥其在化工生产自动化控制中的作用奠定基础。

测量精度的提升。采用微型计算机的应用，能够提高测量的速度与准确度，通过多次测量取平均值的方式来提升仪表测量的精度。

复杂控制功能的实现。基于自动化仪表的应用，能够借助计算机控制系统相应软硬件的应用来实现复杂控制功能，进而为满足化工实际生产之需奠定基础。

6 结语

综上所述，在化工生产中，自动化仪表的应用能够为进一步推进化工生产自动化控制水平奠定技术基础，结合化工企业实际生产之需，采用相应的自动化仪表能够为提高生产效率与质量并确保生产的安全性奠定基础。通过对化工自动化仪表所呈现出的优势功能的分析，需要在实际开发的过程中，重点注重误差自动修复功能与复杂控制功能的实现，以进一步发挥出化工生产控制下自动化仪表的 优势作用。

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