龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
化工生产中自动化控制仪表探讨
作者：叶瑞丽
来源：《城市建设理论研究》2013年第22期
【摘要】化工产业是我国重要的经济行业之一，对我国经济增长和人民生活水平的提高都有着密切关系，伴随着科学技术的发展，我国各行业都已经普遍应用了先进设备。本文围绕化工生产自动化控制仪表进行探讨，对自动化仪表在化工行业中的应用提供参考和借鉴。 【关键词】化工；自动化控制仪表；现状；发展 中图分类号：TQ015 文献标识码：A 文章编号： 一、前言
当前，随着经济发展，国家对自动化生产的重视程度日益提高。先进技术在各行业的应用取得了可喜的成绩。这种自动化的生产模式需要的就是对生产流程中各个环节的设备以及反应参数进行统计和显示，这就应用到了自动化仪表。 二、化工自动化仪表及控制优势功能 1、具有可编程功能
计算机的软件进入仪表后，可以代替大量的硬件逻辑电路，这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制，其软件编程很简单(即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制)。而如果带之以硬件，就需要一大套控制和定时电路。所以软件移植入仪器仪表可以大大简化硬件的结构，代替常规的逻辑电路。 2、具有记忆功能
以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路，只能在某一时刻记忆一些简单状态，当下一状态到来时，前一状态的信息就消失了。但微机引入仪表后，由于它的随机存储器可以记忆前一状态信息。只要通电就可以一直保存记忆，并且可以同时记忆许多状态信息，然后进行重现或处理。
3、具有数据处理功能
在测量中常常会遇到线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题。由于有了微处理器和软件，这些都可以很方便的用软件来处理，一方面大大减轻了硬件的负担，又增加了丰富的处理功能。自动化仪表也完全可以进行检索、优化等工作。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
三、化工生产控制自动化中存在的问题探讨
化工企业要发展，产品生产就必须向大规模、连续高效生产与综合利用的方向改革。人工操作由于难度大、效率低，合格工人培养难度大等众多问题 , 越来越无法活应当前生产需求，必须寻找更有效的执行机构来操作生产。所以，对工艺参数的监控迅速、准确，能快速进行工况分析、判断并做出操作决策的自动控制装置是适应当前化工企业发展需求的。于是，大批自动化装置部件，如:检测元件、调节、变送、执行等各相关元件或结构装置依次衍生而出，各种不同的自动化的控制系统在化工生产中发挥着重要作用。 四、自动化仪表存在的问题及提高解决方法
自动化仪表在使用中存在多种优势，但是也有着一定的不足，在自动化控制过程中产品化的能力不足，在模型的通用型以及集成能力方面也较差。而在实际生产控制中，提高自动化控制水平还需要设定好质量控制的有效参数，采取预防管理来进行质量管理。
在我国，化工仪表的应用一般由设计、施工和调试三步组成，科研单位拥有一定的科研能力但在资金方面存在短缺，而生产厂家因为需要产品开发所需的大量人力和财力而使得化工企业在产品化方面能力不足。模型的开发技术含量不足，竞争力不强，也存在通用性较差难推广的问题。施工的过程中需要做好策划阶段的准备，如材料、资质、验收情况等审查，保证仪表在施工中的质量。在使用的过程中需要对参数和指标进行相应的设定，通过试验来获得合适的参数，对于符合正态分布的参数可以使用正态分布原理来控制这一指标，不符合正态分布的就采用平均值法选择。自动化仪表的管理中还需要做好预防管理，分析生产的全过程，提前预见到问题及制定相对的防治措施。对质检的结果进行反馈，讨论自动化中存在的问题并解决，来保证产品的质量。
五、自动化仪表及控制中重要设备探析 1、温度仪表
在化工生产中温度控制事关生产安全，温度检测不到位极易造成爆炸等事故发生。因此必须要采用温度仪表来指示温度。很多化工生产大都使用接触式测量，比如使用热电偶、热电阻等。随着技术的发展，很多化工生产企业开始使用多点式的热电偶、防爆热电阻等。热电偶、热电阻的信号基本上都直接送入到温度采集的仪表中，再送入到变送器中进行显示。目前，一体化温度变送器等各种总线技术被广泛使用。 2、流量仪表
在化工生产控制中，流量仪表已经被广泛使用，测量流量分为容积法、速度法等。但是在我国普遍使用的是超声波流量计、电磁流量计以及质量流量计等，但是在管道化的化工生产之中，采用差压变送器加孔板以及一体化的孔板流量计还是比较广泛，依然是检测控制流量的主要手段。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
3、执行器
在控制之中，由调节机构与执行机构共同构成的执行器，是化工生产过程中不能够缺少的设备。随着新一代的智能式定位器投入使用，大大改善了调节阀的性能。 4、在线质量分析仪表
在线质量分析仪表在装置调节控制, 产品质量控制, 节能控制和环保等方面得到广泛的应用。在合成氨工艺中, 用质谱仪监视和控制进料气体。乙烯裂解装置各种干燥气体中的水份分析要用到微量分析仪。工艺装置循环水及锅炉给排水的水质分析需要用工业酸度计和工业电导仪。工业锅炉使用氧化锆分析仪可节能5% 左右,如果配上微机系统, 可节能10% 以上。 六、化工自动化仪表及控制发展方向及建议 1、过程检测仪表与执行器的智能化
“智能化”是工业过程控制自动化的发展方向之一，在智能检测仪表和执行器领域，新一代固态传感器和智能变送器向微型化、高精度、低功耗、智能化方面进展。例如新型电磁流量计借助微处理器和软件编程技术，可实现拓宽量程、测量误差补偿、零点校正、励磁自诊断、正反流向判断、空管与不满管自诊断等，可靠性与稳定性大为提高。通过智能流量演算器可与各种流量变送器配合使用，具有复杂计算和补偿修正功能，测量精度达到 0.2 级。新型多声道的超声流量计用于大口径、高温、高粘度、含微粒杂质等特殊介质的流量测量，精度达±0.15％FS，重复性达±0.02％FS。基于雷达技术的新型微波液位计，在化工、石化等行业用于高温、高压、腐蚀、挥发、冷凝等复杂工况条件，市场需求增长率很高。 基于磁致伸缩原理的新型液位计在石化企业的储罐计量中能同时测量液位和界面及多点温度，最大量程达 18m，测量精度达±0.05％FS，重复性达±0.002％FS。分布式光纤温度传感网络是一种实时、在线、多点光纤温度测量系统，是典型的激光光纤温度通讯网络，一根 2km风纤上可采集 1000 个温度信息并能进行空间定位，具有自标定、自校准和自检测功能，可用于危险品仓库等的温度报警和大型设备温度分布测量。智能阀门定位器是新一代智能化执行机构不可少的配套产品，内装高集成度的微控制器，具有多种符合现代过程控制技术要求的 功能。
2、DCS与 FCS将共存和互补
随着国际现场总线标准的实施, 现场总线技术的成熟以及现场总线控制系统的推出, 它将对我国仪表和自控领域产生巨大的影响, 也必将对我国石化企业仪表和控制系统的应用产生很大的影响。因此, 我们应密切关注现场总线技术及现场总线控制系统的发展。近年来 DCS发展很快，完备的功能和广泛的应用仍占据不可替代的地位，预计今后很长一段时间，DCS与 FCS将共存和互补。
化工生产中自动化控制仪表探讨(1)
