朱明生

摘 要：隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展，化工儀器儀表與信息控制結(jié)合的自動化生產(chǎn)，已經(jīng)成為化工行業(yè)發(fā)展的主流。化工生產(chǎn)的自動控制是具有綜合性特征的學科，利用儀器儀表對化工生產(chǎn)進行自動控制，需要加強對計算機學科技術(shù)及理論知識的學習，只有這樣，才能夠更好的提高化工生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；分類；化工生產(chǎn)；自動控制

化工生產(chǎn)的自動控制是利用儀器儀表自動控制，以計算機學科的理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，為化學工程服務(wù)的綜合性技術(shù)科學。利用高新科學技術(shù)及儀器儀表等多種化工設(shè)備對化工生產(chǎn)實現(xiàn)自動化控制，這不僅提高了對化工生產(chǎn)的控制效率，而且有利于化工生產(chǎn)全面自動化的實現(xiàn)，所以加強對儀器儀表與化工生產(chǎn)自動控制的研究具有重要意義。

一、儀器儀表的發(fā)展情況

儀器儀表應(yīng)用于工業(yè)化工領(lǐng)域是從20世紀中期開始的。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，高新組裝式的電子綜合控制裝置被陸續(xù)引進并投入生產(chǎn)，儀器儀表與化工生產(chǎn)相結(jié)合形成自動控制系統(tǒng)，這有利于化工生產(chǎn)自動化方向的發(fā)展?，F(xiàn)階段，儀器儀表已經(jīng)成為化工生產(chǎn)中重要的工具，同時，化工生產(chǎn)自動控制的使用也促進了儀器儀表的發(fā)展。

二、儀器儀表的分類及作用

化工工業(yè)儀器儀表按不同分類方式分可有很多種。按能源的使用分：氣動儀表、電動儀表、液動儀表；根據(jù)生產(chǎn)過程中各參數(shù)可以分為：物位、壓力、流量、機械量、溫度等；按功能分：顯示儀器、調(diào)節(jié)儀器、檢測儀器等；按組合形式分：單元組合儀表、綜合控制儀器、基地式儀表；按安裝形式：現(xiàn)場儀器、盤裝儀器、架裝儀器；按系統(tǒng)內(nèi)置分：自動化和非自動化儀器儀表；按儀器儀表信號形式分：模擬和數(shù)字儀器儀表等。

（一）檢測類的儀器儀表。檢測類儀器儀表的檢測依據(jù)是生產(chǎn)過程中的各參數(shù)特征，比如壓力、溫度、機械量、物理位置等，這類儀器儀表主要具有調(diào)節(jié)功能、附帶控制功能，能夠依據(jù)檢測到的信號形式對儀器進行相應(yīng)選擇。另外，由于顯示方式的不同，可依據(jù)實際情況調(diào)用模擬顯示器或者數(shù)字圖像顯示器。

（二）調(diào)節(jié)儀表或稱為調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)儀表又稱為調(diào)節(jié)器，它的使用原理是對被測參數(shù)及設(shè)定參數(shù)進行分析比較，在使用過程中，在對參數(shù)進行設(shè)置，使之與待測量的數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)參數(shù)設(shè)定的規(guī)律，將調(diào)解信號傳遞到執(zhí)行器。有部分儀表或調(diào)解器內(nèi)置有檢測和顯示功能，保證信號的精確性。

（三）執(zhí)行類儀表。執(zhí)行類儀表，又叫做執(zhí)行器，主要由執(zhí)行和調(diào)節(jié)兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)成。調(diào)節(jié)器負責調(diào)節(jié)，對分析信號輸出及執(zhí)行器信號輸入進行測量，而執(zhí)行儀表負責對化工生產(chǎn)過程中的輸入輸出情況進行動態(tài)控制，同時，執(zhí)行類儀表能夠修正調(diào)節(jié)與預定參數(shù)不符的工作參數(shù)。在化工生產(chǎn)的自動控制中使用的執(zhí)行類儀表主要是氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，在化工生產(chǎn)過程中與電氣閥門定位器配合使用，實現(xiàn)改善調(diào)節(jié)閥性能的智能執(zhí)行與調(diào)節(jié)功能。閥體、閥芯、閥座、上閥蓋共同構(gòu)成了調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在其特性計算、標準制定以及測試驗證等方面，因其種類繁多，在化工生產(chǎn)過程中作用關(guān)鍵，同時，人們也越來越重視調(diào)節(jié)閥的組合化、標準化及通用化應(yīng)用。

（四）研制新型的傳感器并集成化。在化工生產(chǎn)自動控制中，加強對大量新技術(shù)的引進，確保多回路自動化系統(tǒng)的正常工作，同時，加強其與精微數(shù)據(jù)的有效結(jié)合。人們?yōu)榱耸蛊涓行Чぷ?，研究了大量的?shù)據(jù)，如：大滯后，微分，線性，非線性，積分等等。另外，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，促進了人與計算機的聯(lián)系，所以，綜合控制裝置與微型計算機的結(jié)合在越來越多的領(lǐng)域被應(yīng)用。

三、自動化儀表控制主要優(yōu)勢與功能

（一）可編程性方面。在自動化儀表的可編程性方面，計算機軟件技術(shù)的發(fā)展使其能夠替代傳統(tǒng)繁復的邏輯電路，用軟件的可編程性替代硬件邏輯，成為自動化儀表發(fā)展的新趨勢，也是控制系統(tǒng)由硬件轉(zhuǎn)向軟件的革命性改變。比如，在控制電路中運用位控特性豐富的接口芯片能夠進行更復雜的控制，同時，編程又具有一定的易操作性，所以能夠?qū)崿F(xiàn)在主體中使用儲存控制類程序，而不再需要利用傳統(tǒng)順序?qū)ζ溥M行控制。

（二）復雜數(shù)據(jù)處理方面。在復雜數(shù)據(jù)處理方面，儀表測量過程中經(jīng)常需要對測量結(jié)果、采集數(shù)據(jù)進行線性化處理、對計算分析結(jié)果進行自我檢驗、對工程數(shù)值與測量數(shù)值進行單位轉(zhuǎn)換并進行穩(wěn)定性、抗干擾性的數(shù)據(jù)分析，自動化儀表能夠?qū)ζ溥M行輕松運算。微處理軟件的使用不僅增加了自動化儀表的種類的功能，而且有利于硬件負擔的降低，從而更好的實現(xiàn)測量環(huán)節(jié)的檢索功能。

（三）穩(wěn)定計算功能方面。在精確穩(wěn)定計算功能方面，同樣由于微型計算機芯片的使用，強化了自動化儀表的計算特性，使得在化工生產(chǎn)過程各項環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)能夠得到快速的計算分析，在計算處理精度方面也較傳統(tǒng)儀表有了大幅提高。比如，在化工生產(chǎn)過程中需要對一些常數(shù)進行運算，明確某一儀器設(shè)備的參數(shù)極限值、對參數(shù)進行檢測及運算等，同時對于某些計算結(jié)果進行相關(guān)分析等，自動化儀表計算都能夠完成上述工作內(nèi)容。

四、結(jié)語

本文通過對儀器儀表的發(fā)展情況、儀器儀表的分類及作用、自動化儀表控制主要優(yōu)勢與功能等的研究分析，明確了儀器儀表與化工生產(chǎn)自動化控制結(jié)合的必要性。

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