化工儀表自動化問題的研究及探討

汪道友(貴州貴安水務(wù)有限公司， 貴州 貴陽 550025)

化工儀表自動化問題的研究及探討

汪道友(貴州貴安水務(wù)有限公司， 貴州 貴陽 550025)

為了提高化工儀表自動化研究的工作效率及質(zhì)量，積累更多的工作經(jīng)驗，有必要在綜述化工儀表概念的基礎(chǔ)上，分析化工儀表的類型及功能，提出具體的自動化研究現(xiàn)狀及現(xiàn)存問題進行深入探究。

化工儀表；自動化；研究現(xiàn)狀

進入二十一世紀以來，在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國化工儀表自動化研究水平已取得一定的進步與發(fā)展。與此同時，為了順應(yīng)時代發(fā)展潮流，滿足日益增長的儀表使用需求，化工儀表自動化研究的工作重心逐步向分析現(xiàn)存問題轉(zhuǎn)變。其中，化工儀表指自動檢測顯示控制化工及煉油生產(chǎn)環(huán)節(jié)中成分、流量、液位、壓力及溫度等變量的儀表；化工儀表自動化指化工設(shè)備安裝自動化裝置貫穿于化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)始終實時監(jiān)測各變量參數(shù)滿足靈活控制需求的過程，并且現(xiàn)階段化工生產(chǎn)模式逐步向自動化、規(guī)?；爸悄芑D(zhuǎn)變，生產(chǎn)工藝日趨復(fù)雜[1]。鑒于此，本文針對化工儀表及自動化研究現(xiàn)狀的探討具有重要意義。

1 化工儀表及自動化研究現(xiàn)狀

按變量性質(zhì)，化工儀表可分為壓力儀表、流量儀表、溫度儀表、在線過程分析儀及物料儀表。各類化工儀表的研究現(xiàn)狀如下：

1.1 壓力儀表

應(yīng)用壓力儀表不僅能提高化工生產(chǎn)效率，還客觀上降低化工生產(chǎn)事故的發(fā)生率保護工作人員生命安全[2]。一般說來，相較于高壓聚乙烯反應(yīng)容器，壓力儀表的測量范圍不得超過負壓300兆帕斯卡，并且測量原理豐富，測量原理不同壓力儀表也不盡相同，例如：液柱式、活塞式及彈性式等。壓力儀表的應(yīng)用范圍廣泛，不僅對易結(jié)晶介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)及高溫介質(zhì)等介質(zhì)進行壓力測量，還能保證測量精確度，現(xiàn)已達到0.1級。

1.2 流量儀表

作為化工生產(chǎn)應(yīng)用最為廣泛的儀表，流量儀表測量所涉及指標復(fù)雜，所獲取參數(shù)內(nèi)容豐富，是化工儀表自動化研究的重點內(nèi)容[3]。相較于常見流速測量，流量儀表主要負責(zé)測量一定時間內(nèi)流體的體積及流量，其測量原理為以流體介質(zhì)為劃分標準。按測量需求，流量測量可分為質(zhì)量流量測量及體積流量測量，并且普遍采取直接法及推導(dǎo)法測量流量質(zhì)量，采取速度法及容積法測量流量體積。

1.3 溫度儀表

作為化工生產(chǎn)溫度監(jiān)控及測量不可缺少的儀表，溫度儀表可分為熱電偶儀表及熱電阻儀表，其指示范圍為1800℃至-200℃間，普遍采取接觸式測量法，并且溫度測量自動化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，與現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用存在著密切聯(lián)系[4]。在線過程分析儀是控制化工生產(chǎn)及實現(xiàn)完全自動化分析的強有力保證。相較于傳統(tǒng)化工生產(chǎn)，現(xiàn)代化化工生產(chǎn)過程著重強調(diào)利用在線過程分析儀自動化測量及控制工藝參數(shù)保證化工產(chǎn)品質(zhì)量符合生產(chǎn)標準。此外，在線過程分析儀不是單獨使用某種儀器或設(shè)備，是配合使用多套儀器或設(shè)備。

1.4 在線過程分析儀及物料儀表

物料儀表主要用于化工生產(chǎn)測量液位，其測量主體為成品、半成品或原料，并且受測量方式的影響，物料儀表類型豐富。同時，在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，化工產(chǎn)業(yè)對于物料儀表的精確度要求更為嚴格，以矩陣渦流式液位計、雷達式液位計及磁致伸縮式液位計為代表的物料儀表應(yīng)用廣泛，但是受被測物料特征的限制，除浮力式儀表外其他儀表均不可通用。

2 化工儀表自動化問題及解決對策分析

2.1 問題分析

在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，我國化工儀表自動化研究水平已取得一定的進步與發(fā)展，尤其是化工儀表自動化研究應(yīng)用計算機技術(shù)，不僅能促進化工生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展，還能豐富化工儀表現(xiàn)有功能，即記憶功能、編程功能及數(shù)據(jù)處理功能。其中，現(xiàn)代化工儀表彌補傳統(tǒng)化工儀表記憶功能不足問題，記憶功能強大，記憶存儲準確性高且存儲時間長，便于重復(fù)二次使用信息資源，進一步優(yōu)化化工生產(chǎn)流程；作為化工儀表顛覆性研究成果，化工儀表可編程功能不僅能簡化大套硬件，還能利用可控接口芯片實現(xiàn)控制復(fù)雜性功能，并且相較于傳統(tǒng)儀表，彌補定時電路及大套硬件控制不足；受化工生產(chǎn)數(shù)據(jù)復(fù)雜性的影響，數(shù)據(jù)處理難度大，特別是化工測量領(lǐng)域，工程值轉(zhuǎn)換、測量值及線性化處理均存在著一定難度。

2.2 解決對策

應(yīng)用數(shù)據(jù)處理軟件或微處理器能切實解決上述問題，實現(xiàn)自動化測量，減輕硬件設(shè)施工作量，減少工作時間，分擔(dān)工作人員勞動強度。同時，我國化工儀表研究進步體現(xiàn)于儀表計算功能，相較于傳統(tǒng)化工儀表，自動化儀表內(nèi)部增設(shè)微型計算機，快速完成復(fù)雜計算，例如：確定極小值與極大值，保證計算準確性，縮短計算時間。

3 結(jié)語

通過本文的探究，認識到隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，化工儀表類型不斷豐富，化工儀表自動化研究水平逐步成熟，社會對于化工儀表自動化研究提出全新的要求及標準。如何切實解決化工儀表自動化研究現(xiàn)存問題，是技術(shù)人員在實際工作過程中所面臨的主要問題。因此，綜述化工儀表的概念，分析化工儀表的類型及功能，提出具體的自動化研究現(xiàn)狀及現(xiàn)存問題具備顯著價值作用。

[1]肖鵬.化工儀表自動化研究現(xiàn)狀及問題探析[J].石河子科技,2016,01：33-34.

[2]張俊杰.化工儀表及自動化現(xiàn)狀及問題研究[J].化工設(shè)計通訊,2016,02：103-104.

[3]鄭萬里.化工儀表自動化現(xiàn)狀及問題研究[J].化工管理,2016,28：137.

[4]劉凱.化工自動化儀表使用現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2015,06：173.