化工仪表中智能自动化的应用分析

朱建伟/青岛后海热电有限公司

化工仪表中智能自动化的应用分析

朱建伟/青岛后海热电有限公司

智能化仪表在化工生产方面的作用是非常大的，它有效地推动了我国现代化建设事业的发展。随着现代化工业的快速发展，对自动化的控制系统提出了更高的要求，也就是对仪表的智能化提出了更高的要求。目前化工企业的生产装置规模逐渐扩大，生产技术和工艺过程也日趋复杂，智能化仪表的使用可以有效地促进化工发展。基于此，本文对化工仪表中智能自动化的应用进行了详实的阐释，以供参考。

化工仪表；智能自动化；应用

前言

在化工生产当中，具有很多液体、易燃易爆气体等，一旦发生泄漏等事故，将会造成十分严重的后果。因此，为了确保化工生产的安全性，应当使用化工仪表对生产过程进行监控，及时的发现可能存在的问题并提前做好准备。为了确保化工仪表能够发挥出更好的，应当对智能自动化进行应用，确保化工仪表更好的准确性和密闭性，确保在生产当中对各项化工参数进行准确的控制。

1.智能化仪表的组成

1.1硬件系统

硬件系统主要由微处理器、存储器、过程信号输入/输出通道、门电路以及串行数据通信口等组成。微处理器对仪器采集到的数据进行程序分析，再将这些信息传输到存储器中进行保存。过程信号输入通道的作用是模拟信号与开关量的输入与输出。串行数据通信口是智能仪表与计算机沟通的重要桥梁，操作者通过数据通信口来传输计算机数据，进行对仪器仪表的控制。

1.2软件系统

软件系统由初始化程序、检测程序、中断程序与各种功能模块组成。其中初始化程序是在上电之后对各个模块进行初始化，并且检测其是否处于正常工作的状态。若检测到整个系统无异常，便提示使用者继续使用操作该仪器。检测程序是采集使用者需要的数据，并且执行传输和管理的任务。

2.智能化仪表的应用优点

2.1记忆性

与传统仪表相比，智能化仪表的记忆性更强。传统的仪表只能对一个时刻的简单状态进行记录，因其采用的是时序逻辑电路和组合逻辑电路，而智能化仪表内部运用的是随机存储器，因此智能化仪表不仅可以记忆前面的信息，也可以重现分析后期的信息。

2.2可编程特性

我们通过编辑需要实现的功能于程序之后，植入系统便可以替代大量的硬件结构去实现仪器仪表的功能。原先的大量逻辑电路，被计算机软件的程序所替代，这叫硬件的软件化。特别在一些接口芯片的复杂控制中，如果用程序编写的话极为简单，但是若要用硬件来实现的话，则需要大量的控制与定时电路，会使得整个系统变的复杂。

2.3精确性

智能化仪表在借助其微型体积设置同仪表进行结合，在化工生产过程中，智能化仪表可以依据设定完成的程序实现对信息的高效处理，节省了大量的人工计算时间，我国很多的仪表设计研究中心将自动化仪表的微机信息处理方式进行了精准度提升，防止了仪表由于出现错误计算后造成的生产被迫中断，保证了化工企业的连续性生产。

3.智能自动化在化工仪表中的应用要点

智能自动化仪表具有自动信息监测、转化功能，能将输入信号转换成输出信号，且这类仪表通常能够融入到自动化系统当中进行应用，能大大提高生产效率，降低人工控制强度。化工生产具有一定特殊性和复杂性， 对各项变量控制有着较高要求，仪表必须直观、 准确、 易用，而传统控制模式效率低，效果差。智能自动化仪表应用，由计算机软件进行控制，软件参数可根据生产实际情况进行设置，所以仪表控制更具针对性，利用简单软件编程便可完成复杂控制功能，且能够进行误差修正，能把数据误差降到最低。智能自动化仪表具体应用安装中，必须严格执行工艺规范，确保安全系数。

3.1监测控制

在化工仪表智能自动化的应用当中， 对于传统的化工仪器来说， 能够实现有效的完善， 对其中存在的问题和缺陷进行更好的解决。通过这种方式，能够利用化工仪表更好的控制监测数据。例如，在化工生产当中，水分测定仪是一种常用的化工仪表，在化工产品当中，该仪器能够采用化学变化、物理变化等方法，对其中的含水量进行测定，从而对化工产品的合格性进行判断，使化工仪表智能自动化能够在化工生产中更好的发挥出监控作用。

3.2修正误差

智能自动化仪表之中配备了微处理器，所以，能够以此来应对干扰，利用这种方式来尽可能地降低误差。比如，温度计电路里面，要是所用敏感元件是热电偶，在这种情况下，那么则将会产生非线性感应，而将有关软件应用到智能温度计之中，就会容易的把这个问题解决，能够对热电偶造成的非线性感应进行修正。

3.3人机界面结合

智能化仪表技术需要将智能化仪表为基础，但是还需要专业化人自动化人才的参与才能充分发挥其自身价值，对此，化工企业在应用智能化仪表的同时，还要不断提升自动化仪表应用人才专业能力，达到高度人机结合应用效果，为企业创造出更多的商业价值，利用科学技术不断壮大和发展企业的生产水平。

3.4实现网络化

通过网络自组织和自学习联想记忆功能或是自适应等可以把计算机和化工仪表连接在一起。想要区别不同时空条件和仪器仪表类别特征，可以通过数字万用表和示波器对 W eb 进行连接，再借助模式识别软件和因特网就可以了，这样做最终还可以对临界值做出不同的响应。以前应用的是传统的单独数据采集设备，现在可以用分布式数据采集系统代替传统的设备。分布式数据采集系统通过跨越因特网，可以实现对远程数据的采集和测量。想要高效地完成多种形式的任务要求，就需要借助网络化的智能测量环境，把不同的任务和不同类型的计算机、仪器仪表进行有机的联合。

4.智能化仪表的过程控制优化

在我们的实际生产过程中，由于各种限制条件的改变，最优设定值可能在每一个时刻都是不同的。实时优化的概念是十分复杂的，但是我们可以简单的将其分为两类：动态优化控制和稳态设定值优化。

4.1动态优化控制

动态优化控制：是指调节变量趋近于设定的目标值，其目标值是随时间的变化而变化的，并不是一个定值。这就需要系统优化反馈控制和模型预测控制方法。意味着要改变为最佳的控制算法与控制参数，使得整个系统能够达到使用者预期的要求。

4.2稳态设定值优化控制

稳态设定值优化：是指操作者设定一个代数方程而非微分方程，系统根据设定的目标要求，考虑当前的约束条件，计算最优的控制参数与算法求最优解稳态设定值。

5.结语

综上所述，随着仪器仪表在化工行业中地位的不断提高，不少问题也随之衍生。在我们日常的工作生活中不断的发现问题，并且去解决它才能促进智能化仪表的自动化更好的发展，才能促进我国的仪器仪表产业的发展水平迈向更高的阶段。

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