自动化仪表在化工工业方面的应用分析

汪剑 吕家樑

[摘    要]在社会经济快速发展与科技水平不断提升的背景下，智能化、自动化已成为各个领域的发展趋势，而仪表自动化就是产物之一，在诸多领域中被广泛应用。化工行业是推动国民经济发展的支柱性产业之一，仪表自动化在化工工业当中具有编程、数据处理、记忆、精确计算、修正误差等功能，因此应当在化工工业中进行仪表自动化的常规控制、优化控制技术并进行人机界面的结合，充分发挥仪表自动化在化工工业中的作用。

[关键词]仪表自动化;化工工业;编程

[中图分类号]TQ056.1 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–0–02

Application Analysis of Instrument Automation in Chemical Industry

Wang Jian，Lv Jia-liang

[Abstract]With the rapid development of social economy and the continuous improvement of scientific and technological level， intelligence and automation have become the development trend in various fields， and instrument automation is one of the products， which is widely used in many fields. The chemical industry is one of the pillar industries to promote the development of the national economy. Instrument automation has the functions of programming， data processing， memory， accurate calculation， error correction and so on in the chemical industry. Therefore， the conventional control and optimal control technology of instrument automation and the combination of man-machine interface should be carried out in the chemical industry， Give full play to the role of instrument automation in chemical industry.

[Keywords]instrument automation; chemical industry; programming

1 自動化仪表与化工工业分析

1.1 自动化仪表

自动化仪表是实现仪表自动化的前提与基础。自动化仪表指的是由若干自动化元件构成的、功能完善的自动化技术工具（见图1）。自动化仪表具备多重功能，如显示功能、测量功能、记录功能、控制功能、报警功能等。自动化仪表属于信息机器，可以转换信息形式，将输入信号转变为输出信号。常用的自动化仪表有温度仪表、压力仪表、物料仪表、流量仪表、在线过程分析仪表等，工业领域常用仪表有环保仪器仪表、电工仪器仪表以及工业自动化仪表。

（1）温度仪表。无论是石化现场设备还是管道内介质温度都需要指示控制，常利用热电阻、热电偶进行温度指示，其中特殊的热电阻包括油管平均温度计，而特殊的热电偶有表面热电偶、耐磨热电偶、防爆热电偶遇多点式热电偶等。

（2）压力仪表。压力仪表主要包括3种类型，即弹性式压力仪表、液柱式压力仪表与活塞式压力仪表，具有传送压力信号的功能。

（3）物料仪表。根据测量方式可以将物料仪表分为浮力式物料仪表、直读式物料仪表、电容式物料仪表等类型，在化工工业中的应用范围较为广泛。

1.2 化工工业

化工工业是化学工业、化学工程与化学工艺的统称。其中化学工业又称为化学加工工业，指的是在生产过程中主要应用化学方法的工业，主要包括农业化工、石油化工、化学医学等领域，属于知识和资金密集型产业。化工工业在生产过程中具有生产技术多样性、复杂性与综合性;综合利用原料;生产过程的比例性与连续性要求较高;耗能高等特点。大力发展化工工业，优化工业生产工艺有利于发展农业生产、扩大工业原料，推动国民经济的发展。

2 仪表自动化在化工工业中的功能

2.1 编程

现代化化工工业生产需要先进科学技术的支持，应用自动化仪表可以充分发挥仪表的自动化功能，满足化工工业的生产需求，提高生产效率。仪表自动化是在无人操作的基础上高效处理生产数据，并远程传输生产数据，这有利于降低生产管理成本，增强生产管理工作的真实性与可靠性，降低人工操作出现失误的可能性。在化工工业当中应用自动化仪表并升级仪表自动化功能可以有效优化设备内部结构，并通过设置计算机软件、研发相关功能提高设备的工作能力，从而形成完善的自动化生产链条，这就可以体现出仪表自动化的编程功能。

2.2 数据处理

化工工业生产涉及很多生产技术与设备运作等内容，应用仪表自动化可以控制设备运行质量，优化设备运行效果。化工工业生产的设备类型较多，不同生产模式对生产设备的要求不同;因此，需创新仪表设备，提高仪表设备的利用率。应用自动化仪表可以有效弥补化工生产中的问题以及传统生产技术的不足。为了提高自动化仪表的应用质量，需要收集化工工业生产的数据信息，从而了解工业生产当中的问题。通过收集数据、编辑数据可有效控制仪表，进行生产操作，这就反映出了仪表自动化的数据处理功能。通过仪表自动化整合数据信息，处理原始数据，可以为后续生产目标与方案的制定提供帮助，也可以有效实现数据转化。

2.3 精确计算

在科学技术水平不断提升的过程中，仪器自动化生产过程中会应用电子信息技术、微型计算机等，符合生产要求。在化工工业当中可以将微型计算机与现代仪表结合起来，利用微型计算机的计算功能加快仪表的运行速度，通过数据处理与精确计算开展生产工作。微型计算机可以参与仪表与仪器的工作中，高效处理数据信息，全面展示仪表自动化的功能与效果，精确计算出化工工业生产的实际需求与相关细节。

2.4 记忆

在化工工业生产中，可以将自动化仪表与电子信息技术结合起来，利用电子信息技术进行存储设计，从而存储生产过程中的数据信息，并在内部存储设备的运行中满足程序应用需求，使工作人员能够在短时间内搜索到所需信息。同时，也可以利用电子信息技术构建生产数据库，第一时间发现和解读数据信息，降低数据存储与处理工作的难度，提高工作质量。

将微机技术与仪表自动化结合起来，通过完善系统丰富工作内容、对仪表工作进行全面指导，加强电路信息的整合。仪表自动化的实现有利于原始数据的保存，再利用电子信息技术的功能可以进一步解决生产过程中的问题，提高化工生产的质量与效率。

3 仪表自动化在化工工业中的应用策略

若想充分发挥仪表自动化在化工工业中的作用就需要进行常规控制、优化控制技术并实现人机界面可视化操作。

3.1 自动化仪表的常规控制

在化工工业生产过程中应用自动化仪表的主要目的是提高生产质量、处理生产细节，对生产环节进行监控，增强生产过程的有序性，优化生产操作、对基本生产流程进行规划。在生产当中，应高度重视生产细节调试工作，利用频率较低的调节方式进行控制。而这种方式就是仪表自动化的常规控制，可以通过不同的模板对生产过程进行统一管理与监督，满足仪表自动化的常规管理需求。同时，仪表自动化在生产运行中需对生产流水线进行常规控制，即控制生产流水线产品生产，利用自动化功能同时实现控制算法并完善设备功能。无论是产品原料进入生产线，还是加工后的产品流出生产线等环节中的数据信息都会被自动化仪表检测，可稳定生产流程。

3.2 优化自动化仪表控制技术

先进的科学技术与较高的生产效率有利于提高化工企业的市场竞争力，推动化工企业的进一步发展。同时，应用先进的生产技术可以满足高质量产品的生产需求。在化工工業生产中应用自动化仪表的常规控制可以开展基本管理工作，优化设备操作系统。但是，常规控制形式存在较多问题，为此应通过有效手段优化自动化仪表及其控制技术，为此应通过有效手段优化自动化仪表及其控制技术。相比于常规控制，可以在自动化仪表当中加入相应的程序，从而实现线性控制，有利于改善控制人员凭借自身经验进行判断控制的现状，可提升生产水平。仪表自动化的数据计算功能可以对生产线的数据进行计算与控制，降低控制人员进行生产控制的难度，提升生产控制数据处理与传输的速度。

3.3 重视人机界面的结合

从本质上来看，仪表自动化是仪表与计算机的结合，可以在提高仪表工作效率的同时实现生产过程的可视化操作，检测生产过程中的设备状态与数据信息，加强生产线控制。仪表自动化有效提升了人机结合的水平，减少了人工的使用。化工工业生产具有一定的危险性，实现人机界面结合有利于将人工与设备结合起来，降低人工操作的危险性。化工企业可以安排专业的技术人员参与化工生产，让技术人员选择自动化仪表，在生产操作当中灵活应用电子信息技术，利用自动化仪表进行生产与技术的监督管理，从而获得其他设备的生产支持。应用自动化仪表、电子信息技术的生产流程与工作模式就是自动化生产模式。在这一过程中需要注意的是在应用自动化仪表之前需要安排专业的电子信息技术人员进行软件程序编辑，保障程序可正常运行。且设置程序支持生产工作需要专业技术人员的支持。为此，设备技术管控人员在生产与管理工作当中发挥着重要作用。这就要求化工企业聘用专业能力强、综合素质高的技术人员，并定期对技术人员进行专业培训，丰富技术人员的理论知识、提高技术人员的实践能力，继而优化生产工作。

4 仪表自动化发展趋势

4.1 自动化设计思想

若想推动自动化发展就需要从工艺控制、设备分布等方面入手，从而增强自动化仪表的准确性。此外，在生产之前，工作人员需科学把控计算机系统当中的内容，如仪表系统的就地控制、用电设备的就地控制等内容。

4.2 电子自动化技术与设备

（1）嵌入技术。其是利用传感器连接网络设备与现场设备的，且需要执行器的支持。对于远程现场设备信息传输，主要是在信息技术与诊断技术相融合的基础上，为了达到检测要求，工作人员采取相关手段，从而使远程监控设备与现场设备连接起来，为报警系统的运行提供保障。

（2）现场总线技术。现场总线技术的发展趋势是信息化，因此需要加强现场总线技术的集中化管理。近年来，微处理器的应用范围越来越广泛，调节器的智能化水平也不断提升，设置相关数字有利于提升仪表的数据运算水平，优化仪表的自动化功能，使仪表可以输入多元化制式信号。

工作人员应利用科学技术提升调节器的智能化水平，减少仪表的操作环节，提升仪表的自动化水平。在仪表精细化程度不断提升的背景下，各领域对自动化仪表都会提出不同的要求。因此，在设计自动化仪表前需加大分析力度，满足实际需求。此外，自动化控制技术的发展会增强仪表的便捷性，降低自动化仪表的管理难度，可减少对人力资源与物力资源的依赖。

5 结束语

在化工工业生产过程中，化工产品的质量与仪表的功能息息相关，化工人员需全面了解仪表自动化功能的意义与价值，科学选择自动化仪表，为生产提供支持，为此需要进行自动化仪表的常规控制、优化自动化仪表控制技术并注重人机界面的结合，推动化工工业的发展。

参考文献

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