丁媛
滨化集团股份有限公司山东滨州256600
摘要：近年来，随着化工工业的不断发展，它在国民经济中发挥了重要作用。 随着自动化技术的不断发展，化工生产自动化进一步实现了自动化仪表的推广和普及，在化工生产中起着不可替代的作用。 本文讨论化工仪表自动化技术在生产中的应用。
关键词：化工仪表;自动化技术;应用
改革开放以来，我国化工工业发展迅速，已逐步成为国民经济的重要组成部分，在国民生产总值中占有重要地位。 化工生产由于其特殊的性质而对设备可靠性提出了更高的要求，而化工仪表自动化可以确保化工生产的顺利进行。
1 化工仪表自动化概述
1.1 化工仪表自动化的含义
化工仪表的自动控制主要是指化学工业生产的各个方面，生产过程是控制的对象，借助于各种自动控制技术，运用科学的控制策略和控制算法等，达到控制理论和工作技术时间两者的协调实现了对化工生产中流量、压力、温度和液位等模拟量的自动控制。
1.2 化工仪表自动化的意义及目的
化工自动化控制系统对化工过程的实时控制，可以减轻劳动强度，降低用工成本，减少因人员不安全行为引起事故的可能性。它可以自动控制进出物料的温度和压力条件、过程，并提高产品的产量和质量；该安全仪表系统可以保证生产安全，防止事故或扩展，达到延长设备使用寿命，提高设备利用率，确保人身安全的目的。控制系统的服务器可以保存历史数据和报警联锁信息，有助于分析化工生产中物料的反应以及设备是否正常运行。发生事故时，可以使用历史趋势和事件来分析事故原因：大多数控制系统现在都具有自我诊断功能，可以检测现场安装的变送器是打开的还是过载的，系统模块或者CPU是否报错，具有冗余功能的控制系统可以在线更换故障设备。
2 化工仪表自动化的组成
2.1 控制系统
常用的化工仪表自动化控制系统：（1）具有可编程控制器（PLC）、具有使用灵活、通用性强的优点。可靠性高、抗干扰能力强、界面简单、易于维护。体积小、功耗低、性价比高主要用于成套设备或小型化工生产的顺序控制。 （2）分布式控制系统（DCS）的优点是它灵活，可以热插拔，可以在线下载新添加的控制逻辑程序和添加IO模板。分布式控制系统还可以共享本地星型环网中多个控制站的数据，因此广泛用于大型连续控制过程和监管工厂。 （3）现场总线控制系统（FCS），它通过可互操作且开放的现场总线连接生产中的所有仪表和控制器，从而形成现场总线控制系统。 （4）安全仪表系统和急停系统。当生产设备发生异常时，安全仪表系统将立即发送互锁信号，以保护现场设备并减少由危险引起的损失。
2.2 被控过程
在化工自动化控制系统中，受控过程主要是指需要对其过程变量进行控制的设备和生产过程。 可以控制化工工业中的所有仪器和设备，甚至包括储罐、容器、管道等。
2.3 执行器
在化工自动化控制系统中，阀门执行器是主要的执行器，主要根据过程和过程控制的不同，由控制器以输出信号的形式进行控制。 执行器动作后，信号将反馈到控制器。判断后，指定动作完成，控制过程完成。
2.4 变送器
变速器的主要功能是将由传感器检测到的工艺参数信号转换成4～20mA或者0～10V的标准电信号。
3 化工生产过程中常用的控制回路系统
3.1单回路控制系统
仅由一个受控过程，一个检测变送器，一个调节器和一个执行器组成的单闭环系统称为单环控制系统。它的特点是结构简单，易于分析和设计，满足一般生产过程的控制要求。
3.2串联控制系统
该系统主要由1个调节阀，2个调节器和2个检测变送器组成。两个调节器的工作模式是串联的。
副调节器的设定值来自主调节器的输出，然后控制调节阀。
3.3比值控制系统
将两种或多种物料保持一定比例关系以满足某些控制要求的控制系统称为比例控制系统。在化工生产中，经常需要将两种或更多种材料以一定比例混合的化学反应。比例控制的目的是在混合后将几种物料保持一定比例。
3.4前馈控制系统
前馈控制是改善和克服反馈控制延迟的另一种控制方法。它采用补偿原理，采用开环结构，并根据干扰的大小进行控制。与反馈控制相比，前馈控制具有及时的控制效果，理论上可以完全抵消对干扰的影响，正确使用可以大大提高控制质量。
3.5均匀控制系统
均匀控制主要是指某个控制系统可以使用储罐的缓冲器将原来的波动流变为较小的波动流。
3.6超驰控制系统
当生产过程趋于限制性条件时，选择器会自动选择一个替换调节器，以在正常工作条件下更换该调节器。通过更换调节器的控制功能，生产过程将不再存在危险，生产操作将返回安全范围。调节器自动退出并进入待机状态，正常调节器恢复工作。
3.7分程控制系统
调节器的输出同时发送到两个或多个调节阀，每个调节阀在其输出信号的一定范围内执行全行程运动，以满足过程生产的特殊要求。这样的控制系统称为分程控制系统。
4 化工仪表自动化在生产应用中存在的问题
4.1 对于中小型化工企业安全性有待提高
对于大型化工厂厂来说，资金充裕、有故障的仪表、系统卡和其他设备应及时更换；完善的管理法规和系统，并进行了各种自动化系统培训。但是对于中小型企业来说，控制系统老化了，仪器设备通常有病，技术人员水平参差不齐，机动性高。作者曾经发现，在化肥厂的维护服务期间，PLC的DO点已损坏。工厂的原始技术人员将信号直接更改为正常供电状态，但是新技术人员不了解情况，从而导致设备连接，锁定时，触点不能断电，阀门位置也不能锁定。
4.2 化工仪表自动化对技术人员素质需要提高
我国的一些仪表自动化技术人员对化工过程自动化的原理缺乏透彻的了解，不具备相关行业的专业知识，缺乏全面的人才，他们既了解自动化控制技术又了解化工行业的专业知识。 如果不了解化工原理的自动化技术人员解决了系统问题或强行使用，请取消互锁，则过程参数可能会发生波动，甚至可能会发生互锁停机。化工仪表自动化技术的更新很快，并且仪表和控制系统的类型很多。因此，自动化人员需要不断提高技术水平，以确保化工企业的正常稳定运行。
5 化工仪表自动化在生产应用问题的解决措施
5.1提高自动化技术人员的技能水平和综合素质
我们可以从两个方面入手。一是引导员工不断更新工作观念，运用先进的技术手段和激励机制，促进化学自动化的发展。二是进一步提高化工自动化设备的综合利用水平，结合生产实践，大力培养对自动化技术和化工专业知识都懂的综合型人才。
5.2持续优化仪表自动化控制技术
如果化学公司要充分利用化学仪表自动化的作用，则需要采用先进的控制策略来提高生产效率并增加自身生产服务的经济效益，并且需要结合自身的化工生产不断优化仪的自动化状态和流程的控制技术。
6 结束语
综上所述，目前对仪表自动化在化工企业中应用的分析仍然存在一些不足，还有很大的改进空间。 因此，要求技术人员继续提高仪表自动化在化工生产中的应用水平。
参考文献
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