化工生产中自动化仪表的控制探析

摘 要：本文从化工生产的角度出发，主要从自动化仪表的概念及分类；自动化仪表在化工生产中的功能及优势；自动化仪表在化工生产中的发展趋势三方面，对自动化仪表控制进行探索分析。

关键词：化工生产 自动化仪表 控制

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0064-01

作为国民经济生产中的重要行业，化学工业的发展关系着国计民生，为促进化工行业的全面发展，就必须全面实现其自动化生产，而自动化生产离不开高性能的自动化仪表，因为在化工生产中，自动化生产的完成正是通过这些高性能的自动化仪表，有效地对各个生产工艺进行合理地测量，控制和调整来完成的。

1 化工生产中自动化仪表的概念及分类

自动化仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。

（1）按仪表组成形式划分，化工生产中的自动化仪表可以分为基地式仪表、单元组合仪表和组件组装式仪表三种。基地式仪表是专为测量特定测量范围而设计的仪表，可容易从他它的标尺上直接读出测量结果，因而其通用性较差；单元式组合仪表是针对应用通用性而产生的仪表，这种仪表往往只完成单一的功能，例如变送单元、调节单元、显示单元等，而各单元仪表间通过统一制式的信号进行连接，所以可以根据需要选择不同的单元仪表灵活地构建系统；组件组装式仪表是单元组合式仪表的进一步发展，它利用集成电路和其他电子元件形成各种功能不同的插件，并可选择多个插件以构成需要的仪表，该种仪表目前常用在计算机控制系统中，如集散控制系统。

（2）按仪表安装使用方法划分，可以分为现场安装仪表、盘后架装仪表和盘装仪表。现场安装的仪表要求具有良好的防护结构，能提供防爆、防腐、抗振等能力；盘后架装的仪表一般不具备显示功能，平时亦无操作需要；盘装仪安装在表盘上，一般同时具有显示和操作功能。

（3）按仪表信号传输方式划分，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表。一切以电量为传输信号的仪表统称电动仪表，它具有信号可远传的特点，但无需特殊处理措施，电信号可引起火灾和爆炸，即其防爆性能相对较差；气动仪表没有防爆问题，它是使用压缩空气来传递信号的，但由于气体的特殊性致使该种仪表的反应动作慢，同时气源和管路的投资远比电路要大。

（4）按仪表核心运算处理方式划分，可以分为模拟仪表和数字仪表两类。如仪表核心运算是采用模拟信号方式进行的，该类仪表应归为模拟式仪表；数字仪表是指其运算和处理过程都是以数字信号为基础进行的。

2 自动化仪表在化工生产中的功能及优势

与传统落后的大型自动化设备相比，现阶段化工自动化仪表的主要优点是采用先进的微电脑芯片及技术，在合理减小体积的同时，大幅度提高自身的抗干扰性能，力求实现真正的以逸待劳以及待人的目的。可以说，作为控制系统必不可少的部分，自动化仪表在化工生产的各个工艺流程中，都承担了非常重要的作用，它甚至可以完全代替人对控制系统进行测量、监视、控制和保护，在改善工业化生产的全自动化管理中起着至关重要的作用。因而凡是从事自动控制的技术人员，在精通控制理论的同时，都应尽量多地掌握自动化仪表的基本原理及其相关技术，以便在实际工作中合理地选择和使用相关仪表，使其发挥应有的作用，以满足包括经济、性能和可靠性在内的各方面的需要。具体而言目前自动化仪表的优势功能主要体现在以下几个方面。

（1）可编程。自动化仪表的可编程功能源自计算机的软件大规模地应用于仪表。近年来，计算机技术飞速发展，广泛地应用于国民经济和社会生活的各个方面，有力地推动了社会信息化的发展，自动化仪表便是这些受利者之一。计算机软件植入仪器仪表之中，不仅仅象征着以存储控制程序取代传统的顺序控制；更代表着节省了大量的控制、定时电路。因此可编程功能的出现无疑是对仪器仪表硬件结构的极大简化。

（2）可进行数据处理。微处理器和软件在自动化仪表中的应用，在为自动化仪表增加丰富的处理功能的同时，极大地减轻了传统测量过程中硬件的负担问题，这就使得化工生产过程中，自动化仪表也完全可以发挥检索、优化的作用。

（3）可精确计算。微型计算机是一种能快速而高效地完成信息处理的数字化电子设备，由于自动化化仪表内含微型计算机，因而就使得它能按照人们事先编写和存储的程序，自动、高速、精确地进行信息处理，提高化工生产的社会生产率。

（4）可记忆。计算机的存储器能够保存原始数据、中间结果、最终结果和计算程序，在用户需要时可以快速调出使用。因此，将微型计算机引入自动化仪表中，那么微机的存储器就可以永久地存储记忆，并可以同时记忆多种不同状态下的信息，这样就极大地方便了信息的调用，化工生产中遇到问题，就可以随时使用这些存储信息来帮助解决问题。

3 自动化仪表在化工生产中的发展趋势

如今，社会信息技术的不断发展，微电子技术、计算机技术、网络通信技术和信息处理技术等日新月异发展的新技术对自动化仪表的革新产生了深远的影响。以计算机在自动化控制中的应用为例，现阶段工业生产中，已经越来越普遍地运用计算机对连续工作的对象进行自动控制，计算机不仅能对被控对象及时采集信号，进行计算处理，动态地发布命令，并且可精确地在允许的时间范围内完成对被控对象的自动调节。此外，用计算机实现实时控制，不仅可以提高控制的准确性，降低生产成本，还可大大提高产品质量和生产效率。可见，未来化学工业中自动化仪表的发展离不开计算机信息技术的支持，只有把计算机数字化技术充分运用到自动化工业仪表中，才能使自动化工业仪表朝着智能化、网络化、总线化、开放性的方向进一步发展。

总之，自动化仪表控制是化工生产中的一种创新科技的完美体现，只有充分掌握自动化仪表的基本原理及其相关技术，才能够在化工生产实际工作中合理地选择和使用相关仪表，使其发挥应有的作用；才能够真正地满足包括经济、性能和可靠性在内的各方面的需要。

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