化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

化工自动化仪表及控制系统智能化的研究

袁安辉 安丰鹤

亚太森博（山东）浆纸有限公司 山东省 日照市 276826

摘要：随着科学技术的不断发展与进步，化工生产设备得到不断更新。在化工生产过程中，化工仪表是对化工生产过程进行测量和控制的主要设备，能够更好地保证化工生产的精准性。在化工生产过程中对化工仪表进行应用，尤其是一些自动化仪表的使用，可以提高化工生产的自动化控制水平，实现对化工生产的全面控制和严格监督，这也是工业生产自动化发展的必然结果。

关键词：化工仪表；自动化；控制

一、自动控制系统概述

自动控制系统是实现生产过程或其他过程自动化的主要方式，简称自控系统。自控系统是在没有人直接参与的情况下，按照预定程序进行的控制系统。自动控制系统按控制原理分为开环控制系统和闭环控制系统；按给定信号分为恒值控制系统、随动控制系统以及程序控制系统。控制器、被控对象、执行机构、变送器是自动控制系统的四个主要环节[3]。目前，化工自动控制系统已广泛应用于各个领域。化工企业生产过程中遇到各种各样的物理变量，如温度、厚度、流量、速度、位置等，都有相对应的控制系统来进行调控。随着控制技术的发展，自动控制系统的应用领域在不断扩大，不只在化工企业中运用，还涉及医学和经济等领域。化工行业在生产和管理中逐渐实现了自动化，如以前化工企业反应炉内温度的调控必须通过手工进行，这样对工人来说工作环境是艰苦的，而且炉内的温度不容易控制，化工自动化控制系统的出现很好地解决了这个问题。化工自动控制系统可将炉内温度精确地控制在 0.5℃的偏差范围内，还能检测控制整个工艺过程。

二、 自动化仪表控制系统的优势

2.1 强大的储存功能

传统仪表只是能对某个时间点或是某个生产过程中的某个环节的数据进行记录。也就意味着传统的仪表控制只能储存短暂的数据，在进入下一个时间段之后就会产生新的数据，而且上一个时间段的数据便不能再现。但仪表嵌入微机之后，传统的仪表就具有自动化功能，仪表在正常的工作运转下对生产过程中，检测中产生的数据进行时时监控和记录，相关数据还能实现回看。最后，自动化仪表控制系统会对数据进行进一步的分析处理。这样的自动化控制系统不但提高了工作效率，避免了生产和检测中人工出现的不必要的错误，而且将会大大减少人力的投入。

2.2、计算功能的控制。在进行现代化工仪表生产时，一个重要的任务便是在保证化工仪表生产效率的同时，还能够保证仪表生产的稳定性与准确性。实现可编程功能的控制在很大程度上可以提高现代化工仪表生产的稳定性，并有利于提高其生产的精确性。而计算机技术不仅仅能够实现可编程功能，还能够实现计算功能，从而大大提高化工仪表生产的精确性。计算机技术与现代化工仪表的紧密结合不仅仅能够大大增强化工仪表的计算能力，还能够使化工仪表与先进的、高智能化水平的控制系统相匹配，从而大大提高化工仪表的生产效率。计算功能控制的实现一方面可以使得现代化工仪表在生产过程中尽可能地减少反应时间，使得化工仪表对于大数据的处理能力能够有一个质的改变；另一方面，有了强大的计算机技术作为化工仪表生产的后盾，化工仪表计算的精确性与准确度也将会得到提高。

2.3优化软硬件的集成功能

设备与设备能否按照既定标准高度集成，不仅是衡量其技术优势的关键指标，更是自动化仪表控制系统高效运行及应用的重点。在实际运行阶段，软硬件设备的应用是必不可少的，为了进一步提高性能优势，还应当将可编程控制与之融合，重点强化各个设备之间的关联性及协调性，这样在面对统一指令时，不同的功能及性能的设备就能共同运行，并实现集中化管理，这不仅能够优化系统结构，提升系统运行的简易性，更能在应用软件的基础上对控制系统进行编程，这就能够实现对硬件控制的有效替换，电路也能得到合理缩减，对于企业运行及仪表测量数据的精度控制来说其积极作用十分显著。

2.4重点强化仪表调节器的智能化发展

现阶段科学技术的创新水平不断提升，这同时也带动着微处理的发展及拓展性应用，智能化管理在先进技术的支持下，也将呈现出良好的发展态势，无论是数据处理效率还是处理效果都会更加趋于理想状态，在功能的多样化建设中，企业的实际需求就能得到充分满足，并且操作的可行性指标也会显著提升。运算功能的提升，能够为仪表自动化性能的优化带来基础保障，基于此制式信号就能在不受限制的情况下实现共同传输，再加之其他新型自动化控制技术的应用，也为设备操作质量的提升带来了更为现代化、多样化的技术保障，当设备操作更加简易，仪表调节更加智能化的发展环境下，仪表自动化技术的能效作用也能随之不断提升，这就能够为系统运行质量的提升夯实基础，故障反馈指标也能有所强化。

三、自动化技术在现代化工仪表的应用

3.1可编程功能的控制。随着科学技术的不断发展，计算机技术也处于不断发展与上升的阶段中。在进行化工行业的自动化生产时，从业人员可以将计算机技术融入其中，实现现代化工仪表的可编程功能并对其进行控制。将计算机技术融入到化工仪表的设计中，一方面可以充分利用发展快速的计算机技术，另一方面也可以使得硬件系统逐渐简化，对化工仪表的自动化具有重要的意义。对于那些控制电路较为复杂的化工仪表而言，此融合就显得更为重要了。此外，可编程功能的控制实现不仅仅能够提高化工仪表在生产过程中稳定性的发挥以及功能的最大化，还有利于化工仪表的日常维护工作。

3.2计算功能的控制。在进行现代化工仪表生产时，一个重要的任务便是在保证化工仪表生产效率的同时，还能够保证仪表生产的稳定性与准确性。上文提及，实现可编程功能的控制在很大程度上可以提高现代化工仪表生产的稳定性，并有利于提高其生产的精确性。而计算机技术不仅仅能够实现可编程功能，还能够实现计算功能，从而大大提高化工仪表生产的精确性。计算机技术与现代化工仪表的紧密结合不仅仅能够大大增强化工仪表的计算能力，还能够使化工仪表与先进的、高智能化水平的控制系统相匹配，从而大大提高化工仪表的生产效率。计算功能控制的实现一方面可以使得现代化工仪表在生产过程中尽可能地减少反应时间，使得化工仪表对于大数据的处理能力能够有一个质的改变；另一方面，有了强大的计算机技术作为化工仪表生产的后盾，化工仪表计算的精确性与准确度也将会得到提高。

3.3记忆功能的控制。对于传统的化工仪表产品来说，其只拥有相对而言简单的硬件设施与设备。这一情况限制了化工仪表对于数据与信息的储存，导致仪表对于数据与信息的储存往往都只是暂时的，而且只能记录一些相对简单的状态，无法进行复杂的关键数据的记录与保存。这都是当代化工仪表在不断发展的阶段中所需要的。此外，传统的化工仪表的原始数据一旦被新数据更新，将会被覆盖，无法获取原来的信息了。大容量的计算机技术同样可以有效解决这一类的问题，为现代化工行业的进一步发展提供一定的基础。

结束语

总而言之，在化工生产中，自动控制系统的广泛应用极大地提高了生产的效率和质量。但是就目前结合自动化控制系统应用中存在的问题，作为化工企业应做到及时改进，加大对此领域的研究开发，保证化工生产安全有序的进行，保障企业的可持续发展。

参考文献：

[1]张剑凌.关于化工生产中自动化控制仪表的相关研究[J].科技与企业，2016，（5）：11.

[2]杜晓宇.基于化工生产控制过程中自动化仪表研究[J].黑龙江科技信息，2014，（10）：12-13.