浅谈化工仪表及化工自动化的过程控制

[摘 要]化学工业是其他许多行业的基础行业，它不仅是人类工业的关键形成要素，并且在国民经济中占据很大比例，它发展的好坏直接关系着人品生活水平质量的高低。基于化工生产相对危险的特点，而且当今的时代，化工自动化技术不断改进、化工行业扩张迅猛，这就自然而然地要求化工仪表的更新、发展速度与其同步。本文就化工仪表及化工自动化的过程控制进行简要的探究，希望能为化工行业良好的发展，贡献绵薄之力。

[关键词]化工仪表；化工自动化；发展

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0370-01

近些年来我国经济高速发展，科学技术应用到各行各业，我国的化工产业不断壮大，自动化的应用也越来越广泛。化工仪表及化工自动化的过程控制是学术界和广大学者不断探究的热门话题。化工仪表及其自动化的普及，替代了繁重的人员劳动，减轻了员工的负担，使得劳动生产效率大大上升，增加了公司收益，同时对国民经济的持续发展起到了不可磨灭的作用。在化工生产的过程中，化工仪表展现的价值十分明显。因为化工生产会对员工造成一定的伤害，为保护员工的人生安全，就必须让化工仪表参与其中代替员工进行相关流程的监控，所以化工生产的发展壮大离不开化工仪表自动化的提高，科技工作者要对化工仪表及化工自动化的过程控制给予足够重视。

一、概述

（一）化工仪表及其自动化的发展历程

化工仪表是工业自动化仪表的一个类型，要说明化工仪表极其自动化的发展，首先必须要谈工业自动化仪表的发展过程。工业仪表最早出现在1930年前后，当时的工业仪表应用远没有现在这么广泛，只是小部分应用于制药、钢铁冶炼等行业。由于当时科技的落后，仪表的缺点十分明显，体积庞大，用途单一，自动化程度低。科技的进步，气动仪表被人类发明出来了。直到1960左右，半导体技术和集成电路的发展，为自动化仪表的更新注入了强大的动力。自动化仪表体积变小，应用变得更便捷，功能更加多样。而且与计算机的配套使用很大程度上提高了仪表的工作效率。在1970年左右，科技进一步发展，更好性能的自动化仪表层出不从，仪表的应用也渗透到各行各业。真正意义上的化工仪表开始崭露头角，并在化工行业展现着越来越大的价值，一直延续至今。

（二）化工仪表自动化的理解及其影响

化工自动化的全称为化工生产过程的自动化，它所要表达的是在化学工业生产的过程当中在机器设施上应用某些能够代替员工劳动力的自动化设施，达到无人操作机器代劳的目的。我国经济的持续走强离不开化学工业的前进与成长，化学工业的良好发展使得我们的衣、食、住、行变得更加舒适和美好。但是，一般状况下，由于化学生产的特殊性，化工的生产环境与其他工业相比更特殊，具有相对的封闭性，这种封闭的工作场所大大降低了员工的生产效率，而且化工生产所需要的原料一般会对劳动人员构成伤害，影响了企业员工的健康状况。为了减少员工的劳动付出，提高公司的收益，使得化工生产在安全高效的环境下进行，就必须加强管理，由设备适当的取代劳动力，化工仪表及其自动化的出现正好符合这一本质要求。

二、自动化仪表的类型

化工生产环节自然少不了化学反应，而且包含的化学反应往往很复杂。化学变化对于发生条件有着特殊的要求，化学变化过程当中也包括多个物理参数的改变，根据化学反应的自身的特性，人们制造出来了多种类型的化工仪表，主要有温度仪表、压力仪表、物位仪表、流量仪表和在线过程分析仪等五种。①温度仪表，化学反应需要在特定的温度下进行，温度的不同反应的方式、速度也不尽相同，因此温度仪表就是应用电子科技，控制温度进而控制反应的进行；②压力仪表，化学变化中压力也至关重要，没有足够的压力反应往往不彻底，造成资源的浪费，所以压力仪表就是通过控制压力的大小调控反应的进行；③物位仪表，所谓的“物”就是反应所需要的原材料，原料是反应的根本，物位仪表通过控制原料的质量来控制化工生产环节；④流量仪表，通过测试质量、体积等流量控制反应；⑤在线过程分析仪，在线过程分析仪不能单独使用，经常和精密的配套仪器综合应用。

三、自动化仪表的功能

经济的发展，科技的进步，人类对于化工仪表提出了更高要求，赋予了化工仪表更多的，更具现代化的功能。

（一）可编译功能

计算机科技的快速发展，化工仪表也逐渐开始于计算机科技相结合，通过计算机设计好应用程序，替代了原来数量众多、结构复杂的电路设备，使得仪表的应用更加便捷高效。

（二）记忆功能

仪表的更新摒弃了原来落后的记忆方式，传统的记忆方式是采用电信号的形式，这种记忆方式有巨大的局限性，它只能记录一个状况的数据。现在微电子科技的应用，仪表内置存储设备，能够记录多个状况，提高了仪表的可靠性。

（三）数据计算和处理功能

化工仪表中内置有微型计算机，因此具有对化工环节的数据进行运算的能力。化工仪表的计算能力强，计算结果精准，减少了工人额外的劳动付出。除计算能力以外，化工仪表还能够对收集的数据进行汇总和整理，从事化工生产的员工很清楚，他们每天要测量和处理许多数据而且还要进行工程值的换算。化工仪表的出现，这些复杂的问题就迎刃而解。而且化工仪表的抗干扰能力强，在复杂多变的环境下依然能够保持良好的性能。

三、过程控制发展方向

就过程控制的发展方向而言，实现过程控制的智能化是当今过程控制发展的主流。

（一）对智能控制的理解

智能控制是比较前沿的科学技术，它涉及到各个学科的综合应用，对过程控制效率和质量的提升，扮演者重要的角色。智能控制类似人脑的思维活动，它从行动上模拟人脑的思考和综合判断的机理，实现控制过程的无人化操作，降低劳动成本，提升企业效益。智能控制的信息来源，主要是把有关专家的科学成就和劳动工作者的操作流程实行模块化处理，并编入智能控制的微型计算机中，通过这些信息控制机器的高效运转。

（二）智能控制的特点

原来的智能控制虽说提高了劳动生产率，但是还够不上真正的智能化，与原来的智能控制相比，当今的智能控制，设计学科更多，运用更加间接和方便，而且在越来越多的行业广泛采用。现在智能控制主要向两个方向发展，第一是应用方式的配套结合，第二是智能控制和原来控制过程的有机融合。综合智能控制的发展进程，主要由以下特征：？智能控制过程能根据外界条件的改变自动处理，完备控制过程；？有些工作比较繁琐，智能控制能够将工作任务进行合理分配，模拟人类思维的灵活性；？对外界环境的依存度较小，适应力强，而且机器不正常运转时，智能控制系统，能够发出警报，提高生产过程的安全系数。

（三）智能控制的前景

实事求是的讲，智能控制的发展历程不是十分久远，但是它的显而易见的特点，受到越来越多厂商和行业的青睐。因此它的发展前景十分良好，是实现过程控制高效化、安全化、利润最大化的有效措施和途径。

四、结语

综上所述，在化工业继续发展的进程当中，化工仪表的应用必不可少，而化工仪表的进一步发展有赖于自动化科技与化工仪表的更广泛的融合。当然，在化工仪表应用的同时，也绝不能忽视化工人员的价值，有些任务的执行还是需要他们的参与的。化工仪表和人员的通力合作，我们的化工产业水平必将迈入新的层次。

参考文献

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