化工仪表自动化及在生产中的应用研究

摘 要：科技的不断发展使得自动化控制技术的应用也越来越广泛，同时也为工业生产带来的了极大的便利性。化工仪表是自动化生产中重要的工具，本文首先介绍了几种常见的自动化化工仪表，并探讨了化工仪表在生产中的具体应用，供相关工作人员参考。

关键词：化工仪表；自动化；应用

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0224-01

引 言

随着科技的不断发展，机械以及计算技术也取得了显著进步，机械自动化逐渐成为当前企业发展的主要方向。化工行业相较于其他行业其危险性更高，其生产过程中会长期接触高腐蚀和高毒害的物质，因此必须要进行自动化改革。只有将自动化应用到实际的生产过程中才能保证生产环节的安全性。并且自动化生产还可以达到人工生产所不能满足的精度，这对于化工行业的整体发展来说是极为有利的。

1 化工仪表类型

1.1 温度仪表

在化工生产中所有化学反应的进行对温度以及压力等都是有一定要求的，因此，在这个过程中需要有温度表来显示和控制温度，进而实现安全以及高效的生产。目前，在化工生产中应用较为广泛的温度测试仪主要是采用接触法测量材料的温度，主要是借助于热阻以及热电偶等实现温度的测量。例如，化工生产中的蒸发炉表面温度的测量以及汽化炉汽化的温度测量等都是在高速循环的情况下进行的。所以说，温度仪表在化工仪表中占据着非常重要的地位，在实际应用中需要依靠现场总线技术实现温度的自动化控制。

1.2 压力仪表

在化工生产中，压力仪表的应用可以为其安全生产提供重要的保障，促进整个生产过程的顺利进行。压力仪表在化工生产过程中主要是对压力进行监控，其检测范围是从负压到300MPa。压力仪表的主要操作参数是压力，由气体、液体均匀在单位面积上作用的力是其测量对象。只有保证压力测量的准确性，才能为化工生产的高质量提供保证。按照压力原理的不同可以将压力仪表分成活塞式、弹性式及液柱式等不同种类。

1.3 物位测量仪表

物位测量仪表主要是用于测量液体的位置，其测量内容主要包括油罐的液面位置、化工反应塔的塔液液位等。物位测量仪的工作原理就是利用液面上的浮子在浮力的作用下直接将信息反馈到测量设备中。目前，在化工生产中应用较为广泛的物位测量仪表主要可以分为三类，分别是电容式、激光式以及静压式，这三种不同的物位测量仪表技术条件不同，但是都能进行物位变化的有效测量。

1.4 化工流量仪表

化工流量仪表是化工生产中非常重要的测量仪表，其测量机理主要是对容积以及速度进行测量，主要是进行物质体积流量的测量，而物质的质量流量往往是利用直接法或者是推导法来完成。化工流量仪表测量的流量与一般的流速有所区别，其是指有效界面在单位面积流出的流体质量与体积，有的时候会利用积算仪来计算，而流量必须根据具体状况来测量。另外，化工生产中还会使用到在线过程分析仪表，一般是在较为高端的仪器中使用，一般的化学生产中通常是不会使用的。

2 化工仪表在生产中的应用

2.1 化工仪表自动化控制系统技术的应用

在化工生产过程中温度是非常重要的控制因素，溫度变化也是最为难以控制的要素，如果不能做出及时有效的处理将会对后期的生产过程产生极大的影响。但是，就目前而言，化工企业在生产过程中都存在较大的温差，而使用传统的原位温度计则存在较大的局限性。为此，在化工生产中也比较常用热电偶或者是热电阻。在生产过程中只有做好仪器的控制工作才能实现安全生产。通常而言，在实际的化工生产过程中，关于温度仪表的控制主要可以从以下几个方面入手：①借助化工仪表及时跟踪生产过程中的温度变化，工作人员要及时观察仪器的显示信息，负责人员要对温度的变化做到心中有数；②掌握好产品的液位信息。有些化工企业对液体都是有特殊要求的，这就要求在生产过程中通过液位来获取与生产有关的信息，实现化工企业生产的可视化；③做好压力、流量等参数数据的记录工作，以便于为生产过程提供有效的数据。应采用仪表控制系统来控制的方法。现阶段，我国的化工生产中所应用的化工仪表控制系统主要是由多个控制室，各自控制一套控制设备来实现的。这种形式大大增加了资源的浪费，并且会使控制系统的工作更加繁琐，增加工作时间，不利于工作效率的整体提升。但是如果是利用自动化控制技术，化工企业只需要建立一个控制室，将所需要处理的设备放置在一个控制室内，这样可以为相关人员的控制工作提供一定的便利性。另外，随着科技的不断发展，智能自动化控制仪器的应用越来越广泛，应用这一控制技术一方面能够保证控制精度，另一方面可以提高化工企业的安全水平，确保工作人员的安全。

2.2 现场总线控制系统

总体而言，现场总线控制系统（FCS）具有较强的开放性以及良好的互操作性，而且现阶段已经能够实现全数字化，是未来自动化仪表控制系统发展的主要方向。现阶段，现场总线智能仪表具有良好的控制分散度，进一步加强了仪表的功能，同时其具有较强的适应能力，操作水平以及控制功能优良。除此之外，现场总线的应用还可以帮助实现分散控制，每个总线可以连接到站点超过1m以上的智能化仪表，这样可以大大减少电缆的用量，降低后期调试以及维护的成本，提升企业的经济效益。比如说，90万t的乙烯裂解装置的化工企业，其可以说是目前全国较大的现场总线系统，该系统的控制电路目前已经超过4.7万个，连接的仪表数也是数以万计，这样大的一个系统只需要一个中央控制器就可以实现。现场总线的PID控制功能主要依靠阀门控制器完成，同时分布式控制系统的实施，提高质量体系的运行，以避免严重的数据负载，提高系统运行的质量。

3 结束语

总而言之，化工仪表的自动化技术的应用可以大大的提高现代化工企业的生产控制水平。目前我国的化工仪表自动化控制技术的发展还处于起步阶段，这需要相关工作人员的不断努力，不断提升化工仪表在化工生产中的应用能力。

参考文献

[1]谢敬业.化工仪表中的自动化控制策略探讨[J].建材与装饰，2017（22）：196～197.

[2]王家亮.浅析化工自动化仪表在生产中的应用与管理[J].科技与创新，2017（22）：145+148～149.

[3]胡富强.现代化工仪表及化工自动化过程控制探讨[J].技术与市场，2016，23（07）：217.

收稿日期：2018-4-23

推荐访问:自动化 仪表 化工 生产 研究