化工自动化仪表及控制系统智能化

化工自动化仪表及控制系统智能化

赵江山程晓芳

摘要：在当前社会发展的背景下，将自动化仪表和智能化控制系统应用于化工生产不仅是一种趋势，更是必不可少的手段，以满足不断增长的市场需求，提高生产效率，并实现可持续的发展，这也有助于降低人为错误和提高安全性，保护环境，使化工产业更具竞争力。因此，本文对化工仪表的分类进行阐述，探究化工自动化仪表及控制系统智能化。

关键词：化工；自动化仪表；控制系统；智能化

1化工仪表的分类

1.1压力仪表

压力仪表用于测量和监测系统中的压力。其通常包括压力传感器、压力变送器和压力开关。在化工工业中，压力仪表广泛用于监测和控制过程中的压力变化，例如在容器、管道和反应器中。这对于确保工艺的稳定性和安全性至关重要。

1.2温度仪表

温度仪表用于测量和监测系统中的温度，其包括各种类型的温度传感器，如热电偶、热电阻温度计和红外传感器等。温度仪表在化工工业中用于控制反应温度、监测设备运行温度、确保安全操作和质量控制。

1.3流量仪表

流量仪表用于测量和监测流体的流速和体积。其包括差压流量计、电磁流量计和涡轮流量计等。在化工工业中，流量仪表用于对密封管道中的流体流量的检测，确保精确的成分混合、控制生产速率和量化化学反应。

1.4自动成分分析仪表

自动成分分析仪表用于分析和监测化工过程中的化学成分，这些仪器可以用于测量气体、液体或固体样品中的各种成分，如气体分析仪、液相色谱仪、质谱仪等。其在质量控制、安全监测和环境保护等方面发挥重要作用。

这只是化工仪表的一小部分分类，还有许多其他类型的仪表，如液位仪表、浓度仪表、机械量仪表等，其在化工工业中扮演着不同的角色，以确保生产过程的安全性、有效性和质量。

2 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的智能化研究是为了提高生产效率、确保产品质量和加强安全性，以下是有关智能化研究的各方面。

2.1 记忆功能

记忆功能在化工自动化仪表和控制系统中的应用具有重要意义。这一功能允许系统存储和保留过去的数据和操作记录，以供将来的分析、追溯和调查使用。以下是记忆功能的一些重要应用和好处：首先，记忆功能可以记录过去的数据，包括传感器测量值、控制信号和系统状态，这些历史数据可用于分析生产过程的性能、变化和趋势。当系统出现问题或故障时，记忆功能可以提供操作员或工程师有关故障发生前的数据，帮助有关人员更快速地定位问题的根本原因。其次，通过分析历史数据，可以评估生产过程的性能，检测生产中的不一致性和问题，并提出改进建议。同时，记忆功能有助于维护生产数据的完整性，这对于合规性和质量控制非常重要。历史数据可以用于验证产品是否符合标准要求。另外，分析历史数据可以发现生产过程中的问题，以改进运营、减少能源消耗和提高效率，而基于历史数据的分析可以帮助预测设备的维护需求，以避免计划外停机和维修。另一方面，记忆功能可以用于存储操作员的操作记录，以确保符合安全操作规程和法规，通过不断分析历史数据，可以提出改进建议，以实现生产过程的不断优化和提高。总的来说，记忆功能在化工自动化领域有助于提高生产过程的可追溯性、可控性和可优化性。通过存储和分析过去的数据和操作记录，工程师和操作员能够更好地了解和改进生产过程，从而提高生产效率、降低成本和确保产品质量，这对于化工工业的成功和竞争力至关重要。

2.2 分级管理预防机制

分级管理和预防机制在化工自动化系统中是非常关键的，这些方面有助于确保系统的安全性、稳定性和可控性。分级管理是一种授权机制，通过其可以将系统用户划分为不同的级别，每个级别具有特定的权限，这些级别通常包括管理员、操作员和监视者等。管理员通常具有最高级别的权限，能够对系统进行更广泛的配置和设置，而操作员和监视者的权限相对较低，只能执行有限的任务。分级管理确保只有授权的人员可以访问和操控系统的各个部分，这有助于防止未经授权的人员进入系统，并减少了系统遭到未经授权的访问或操控的风险。另外，分级管理还有助于防止错误操作，较低权限级别的用户无法执行可能导致系统故障或不稳定性的操作，因此可以减少由于误操作而引起的问题，其通常还包括审计功能，可以跟踪和记录用户的操作，这使得在发生问题时能够追溯到责任人，有助于进一步的调查和改进。为了确保只有授权的用户能够登录系统，分级管理通常涉及密码和身份验证的安全措施，这有助于防止未经授权的访问。分级管理和预防机制是确保化工生产系统符合法规和标准要求的关键因素，这也有助于维护系统的安全性，保护生产过程免受恶意操作或未经授权的访问的威胁。

2.3 自动化测控仪表的智能化

自动化测控仪表的智能化是指将先进的技术集成到测量和控制设备中，以提高其性能、精度和可靠性。这种智能化包括多种功能和技术，其中包括但不限于：①先进的传感器技术，智能化测控仪表使用先进的传感器和探测器，能够更准确地捕捉到各种物理量，如温度、压力、流量、湿度等，这些传感器通常具有高灵敏度和高稳定性，确保数据的准确性和可靠性。②自校准功能，智能化仪表通常具有自校准功能，能够自动检测并校准传感器的偏差，这确保了仪表在使用过程中能够持续地提供准确的测量结果，无需手动干预。③自诊断功能，智能化测控仪表配备了自诊断系统，能够实时监测设备的性能和状态，一旦发现异常，系统可以发出警报，同时提供详细的故障信息，有助于迅速定位问题并采取措施修复。④智能调节和优化，智能化仪表能够根据实时监测到的数据自动调整操作参数，以优化生产过程。例如，在温度控制方面，智能温度控制器可以根据环境条件自动调整加热或冷却设备的功率，以保持恒定的温度。⑤远程监控和控制，智能化测控仪表通常支持远程监控和控制功能，允许操作员和工程师通过网络远程访问设备的数据和状态，这种远程访问功能使得及时的监控和远程干预成为可能，提高了生产过程的灵活性和可控性。⑥自适应算法，智能化仪表可以使用自适应算法，根据不断变化的工艺条件自动调整控制策略，以保持最佳的性能，这种自适应性能使得仪表能够适应不同工况下的要求，提供稳定的控制效果。所以说，自动化测控仪表的智能化通过使用先进的传感器技术、自校准和自诊断功能，以及智能调节和远程监控等功能，可以提高生产过程的精度、稳定性和可靠性，从而提高生产效率，降低成本，确保产品质量，并提高工厂的整体竞争力。

2.4 工业控制总线化、无线化

工业控制总线化和无线化技术使不同仪表和系统能够相互通信和集成，提高了整体系统的智能化和协同性。

2.5故障监督功能

智能化系统具备故障监督和自动诊断功能，能够检测潜在的问题并采取控制措施，以减轻故障对生产过程的影响。

3结束语

综上所述，以上这些方面旨在将化工自动化仪表及控制系统更智能化、自动化，以满足不断增长的生产需求，并提高生产过程的可维护性和安全性。通过不断改进仪表和控制系统的性能和功能，使化工产业可以更好地适应现代化工生产的需求，提高竞争力。

参考文献

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[2]王彦棋.现代化工仪表及化工自动化的过程控制探讨［J］.中国石油和化工标准与质量，2020，40（14）：170-171.

[3]化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J]. 闫志富.化工设计通讯,2020(05)

[4]化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J]. 吴锋.中国石油和化工标准与质量,2021(16)

作者简介：赵江山（1991.05.01），男，甘肃省武威市凉州区，研究方向：生产过程自动化（仪表）。

程晓芳（1994.11.01），女，甘肃省张掖市临泽县，初级助理工程师，研究方向：生产过程自动化（仪表）。