摘要：如今，随着化工生产技术的提升，对于过程控制精度的要求也越来越高，自动化仪表和控制系统在化工领域中的应用越来越广泛，随之而来的就是对自动化控制系统提出了更多的要求。为了适应今后智慧化工厂发展的需要，要不断的更新与升级仪表和控制系统，以满足现代化工厂生产过程中自动与智能化控制的实际需要。
关键词：化工自动化；仪表；控制；智能化；
1化工自动化仪表及控制系统的发展
传统的化工生产仪表数量并不多，使用起来也比较简便，大多是通过工作者的经验，以人为操控的方式来进行。在上世纪 40 年代的时候，研发出了基地式仪表和继电器控制方式的控制系统。而由于电学、自动化得到了很大幅度的提升，以及全新材料、处理器的出现，到了上世纪 80 年代以后，PLC、DCS等控制系统获得了普遍的使用。当前国内也正在采用全新的化工装备技术，并且测量控制仪表和 DCS 控制系统已经在我国获得了很好的推广效果。由于化工生产经常会产生高温、高压的情况，并且化学反应以瞬间反应为主，所以极有可能出现生产意外。而在采用自动化仪表，并采取了相关的控制系统技术以后，则很好的改善了以上的问题。利用检测仪表能够得到工艺物料的操作工况特性参数，然后再采用相关处理器进行逻辑计算，最后在对控制阀门进行变频控制，就能够确保工艺装备里的工艺物理量达到规定的要求。
进入到新世纪以后，化工行业达到了综合化、产品精准化的效果。生产装置也得到了进一步的提升，不过如果出现事故那么所导致的后果也会非常的严重。大规模的装置具有非常多的控制点，工艺流程也非常繁琐、控制精度所能够达到的准确度是传统化工设备所无法比拟的。同时，DCS 系统在功能、性能等方面也得到了完善，从刚开始只能进行工业控制，升级到了向下扩展到现场的智能化测量仪表、执行机构，从上扩充到了生产信息管理的企业全面解决方案。
2智能化仪表的组成
通常，智能仪表主要由硬件和软件两大部分构成。其中，硬件部分主要由主机电路、过程输入/输出通道、人机联系部件和接门电路以及串行或并行数据通信接口等构成。主机电路的主要功能是用来存储相应的数据和程序信息，把这些信息进行一系列相应的运算处理来供仪表使用，主机电路主要由微处理器、只读存储器ROM、随机存储器RAM、输入输出(I/O)接口和定时/计数电路等芯片组成。模拟量输入/输出通道的主要功能是用来输入/输出模拟量信号;然而开关量输入/输出通道的主要功能是用来输入/输出开关量信号。人机联系部件的主要功能是操作者与仪表之间进行沟通和联系。智能仪表的软件主要由监控程序、中断处理程序各种功能模块等部分组成。其中，监控程序的主要功能是进行接收和分析仪表中的各种命令，管理和协调软件中全部程序的执行操作任务;中断处理程序的主要功能是在人机联系部件或其他外因导致设备出现故障时提出中断申请，作为主机进行响应之后直接转到执行操作任务，从而来方便和实时完成和处理相应的任务;各种功能模块的主要功能是用来实现智能仪表的各种数据处理和控制功能。
3智能化仪表在化工过程控制中的应用
过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，它是自动化技术的重要组成部分。过程控制技术是利用测量仪表、控制仪表、计算机、通信网络等技术工具，自动获取各种过程变量的信息，并对影响过程状况的变量进行自动调节和操作，以达到控制要求等目的的技术。
3.1在工业以太网控制系统中应用
工业以太网属于一种新控制技术，在化工生产控制领域得到广泛应用，尤其是管理层、控制层、现场设备层中。
开发工业控制网络、信息网络，并将这两个统一，得到以Web浏览器为载体的智能化仪表。这一类型的仪表可以实现EPA（Ethernet—for—Plant—Automation）网络通信，与高精度智能化变送器结合，在化工过程控制中应用可以获得非常理想的效果。
3.2在人机界面结合中应用
智能化仪表独特的人机接口功能已被广泛应用于化工过程控制中，通过仪表本身的触摸屏及键盘按键等方式，对过程控制参数进行实时监视及控制。智能化仪表在化工过程控制中的应用，除了仪表本身，还要安排专门人员负责操作，才能够将设备本身的价值发挥出来。当今化工生产中，很多装置虽然采用了智能化仪表，但仪表的很多功能并未被有效利用。所以，化工企业运用智能化仪表，就必须针对相关技术人员展开培训，提高专业能力，充分实现人机结合，从而提高智能化仪表的利用率。
3.3在DCS系统中应用
化工生产中的DCS系统过程控制是从20世纪开始，随着计算机技术的提高，DCS系统的操控、管理、通信及硬件水平也显著提升。DCS系统的快速发展对现场仪表也提出了更高的要求。智能化仪表作为DCS系统中必不可少的部件，其中包含诸多智能化仪表，由此组成全方位的多智能化仪表控制系统。该系统中主要有管理级、控制级及现场级三种类型。现场级智能化仪表的协议相互连接，可以直接对化工生产过程发挥作用，提取生产过程中产生的信息，为化工生产过程控制提供支持。
3.4在现场总线控制系统中应用
在DCS系统的基础上进行升级与创新可以获得现场总线控制系统，这在化工过程控制领域属于比较先进的控制方法。智能化仪表在该系统中运用，可以将化工生产范围内的所有现场级智能化仪表转变为网络节点，并且有效连接这些节点，将化工企业内部信息在过程控制现场的设备中拓展，管理人员在过程控制现场实施智能化仪表的在线参数整定，并且诊断故障，掌握实时运行进度。如果分析发现过程控制现场需要增加智能化仪表，要将其直接挂接于原总线，不需要再增加其余组件。化工生产中应用智能化仪表，也可以与PLC系统结合，通过系统内部的ControlNet、Profibus、FF总线对智能化仪表功能进行创新。现场总线智能化仪表在嵌入式软件的帮助下，具备协调操作、非线性补偿以及自动校准等功能，将现代化工过程控制、功能进行分散处理，提高化工过程控制水平。
4智能化仪表的发展新趋势
如今，随着自动化技术、计算机技术、大数据处理技术、网络技术的不断发展与进步，自动控制系统在化工领域中的应用越来越广泛，不仅受到了社会各界人士的广泛重视，也取得了一定的发展与成果。在未来的发展中，技术落后的化工设备将逐渐被市场所淘汰，为了适应化工生产发展的需要，要不断的更新与完善化工设备，以满足化工自动控制系统的实际需要。化工生产设备的自动化控制可部分取代人力资源，并要不断加强操作人员的技术水平，保证自动化生产的顺利进行。同时，也要随着互联网技术的发展，构建完善的安全控制系统，保证自动化设备系统能够抵抗外界的侵害。在化工企业生产中，应定期检测自动化控制系统，合理管控设备，这是保证系统高效稳定运行的基础，从而保证化工生产产品的质量和工作效率，促进行业的发展。
总结：随着智能化产品普及，智能化测控仪表及控制系统必将为化工生产提高安全性、提升品质、降低事故或损失提供支持。也需要化工生产企业与时俱进，共同推动我国自动化领域整体控制水平的进一步提高。
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