翁成龙
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摘要：化工仪表是对化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。随着自动控制技术的更新发展，化工仪表控制逐步向着自动化的方向发展，促使化工仪表的工作效率与质量提升。因此，探究化工仪表自动化控制技术具有极高的现实价值。
关键词：化工仪表；自动化；控制技术
1化工自动化仪表的特点
化工自动化仪表是具有较完善功能的自动化技术工具，一般具有数种功能，包括测量、显示、记录或测量、控制、报警等。同时，化工自动化仪表本身是一个系统，也是整个自动化系统中的一个子系统。
化工自动化仪表主要具备以下特点：①种类繁多。除温度、压力、流量和物位等热工参数外，还有许多与产品质量有关的物性如浓度、酸度、湿度、密度、浊度、热值以及各种混合气体成分等参数。②条件特殊。除常温、常压和一般性介质外，还有高温、高压、深冷、剧毒、易燃、易爆、易结焦、易结晶、高黏度及强腐蚀的介质。③要求较高。化工参数变化一般较缓慢，但也有不少剧烈、快速的反应过程，要求化工仪表具有快速动态响应性能。④功能强大。可以对化工工程的所有环节进行控制，且能够快速实现复杂程度较高的计算。
2化工企业自动化仪表控制技术
2.1DCS自动化控制技术
DCS自动化控制技术作为石油化工仪表控制系统内的常规自控技术，其原理为，基于BCS系统以及有关技术，通过对电动单元组合仪表灯的应用，通过动态操控的模式来实现对石油化工整个正常作业流程的全方位管控，将监督与管理工作分布到每一处生产细节中，从而达成对整个石化产品进行批量控制的目的，从而确保生产的方法和措施具有足够的安全性、稳定性以及均衡性，以此为石油化工行业高效高质地进行批量化生产作业提供一定的物质与技术基础。从技术角度方面的优点来看优，DCS自动化控制系统通常利用计算机自控及显示技术、通信、大数据等先进技术，实现对相关数据的深度探索采集，同时，对数据进行多角度分析处理，按照生产作业的实际需求进行运作参数的调整，进而显著增大生产监督的有效范围。在操作界面上，系统操作流程便捷，方便操作者对石油化工生产的各个环节进行直接的管控，不断改造升级DCS自动化控制技术和石油化工生产的具体特点，确保系统具有足够的可靠性应对因恶劣环境引发的系统模块损坏故障，基于系统冗余容错的配置模块达成对DCS自控系统的故障问题的自行处理，从而使得其安全故障发生的风险大大降低，在不久的将来，多层开放式数据接口会发挥极为重要的作用。
2.2现场总线控制系统
化工生产阶段，现场总控系统具备较强开放性和实操性，在未来控制系统的发展方面，具备主导性作用，发展前景相对广阔。现阶段现场总线智能仪表，在表现上主要呈现分散度良好的特点，这也有效增强了化工仪表的功能性。现场总线控制系统除了具备较好的适应性，控制功能和运行水平同样较强等普通仪表不具备的优势，该控制系统可以起到分散控制的作用，可以在不同仪表中连接总线，这种方式不但降低了电线使用量，还为后续仪器的检修和调试，带来了较大便利性，促进了化工企业经济效益的提升。
2.3分散式控制技术
在实际的化工生产过程中，所涉及到的控制内容包括半成品材料、成品，其控制条件存在差异，因此使用分散式控制技术更为合适。
在分散式控制技术的支持下，化工生产中各个流程的实际情况得到有效监控，实现实时性、真实性生产运行数据信息的提取，为化工生产所有流程的可控提供保障。就当前的情况来看，多数化工生产企业均引入了分散式控制系统(DCS系统)对实际生产过程进行控制。
分散式控制系统对计算机功能实现了集成，并将过程控制算法、逻辑控制功能、通信技术融为一体。在实际的运行过程中，分布在化工生产现场不同位置的温度压力流量计、控制阀门等仪表设备，主要依托电缆将所有信号都接入到DCS系统中，即实现集中控制。同时，分散控制系统连接外部仪表阀门等设备的模块又是独立的，如果信号多，又可以分布在不同的控制柜用不同的CPU来控制，即实现分散控制。总体而言，在分散式控制系统中，集中的是信号监控，分散的是风险。在自动化控制技术不断更新发展的背景下，分散式控制技术及其系统的综合化水平进一步提升，为化工生产一体化管理的实现提供支持。
随着科技水平的提升，分散控制技术在更多的系统中得到应用，例如安全仪表系统SIS。该系统主要被应用于为人员、装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，SIS都可以立即做出正确反应并给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发生和事故的扩散。相比于DCS系统来说，SIS在安全性、可靠性、可用性方面要求更严格，因此SIS与DCS硬件理论上应独立设置。
2.4人机界面技术
在国内石化市场内，当前需求远大于生产，人们对石油产品的质量要求也不断提高，对于石油化工成品及其半成品的分离要求更加精确。新型分散控制系统逐渐发展成熟，人机界面处理系统与其共同发展，新型的分散控制系统满足市场需求，人机界面处理系统主要是处理现场总线收集到的数据，并根据相应的编程系统的编写指令进行相应的数据反映，进行仪表设备的良好人机互动，远程操控石油化工仪表，进一步提高自动化监控和控制仪表的灵活性，有效减少了人力资源的投入。国内许多大规模的石化企业在其分站中都逐渐开始增加人机界面的服务项目的数量，并优化升级了仪表系统的管理，形成了石油化工企业生产运营的监督新格局。人机界面系统的出现有利于操作人员可以及时对仪表设备进行操控，如现场总线的温度信号过高时，操作人员可以通过人机界面编写的相关程序接收和控制温度信号，及时将温度过高的信号发给现场工人，或通过自动化系统启动降温设备，在第一时间有效降低仪表设备的温度。
2.5基于微机的局部优化控制技术
在现代化控制理论的支持下，自动化控制技术实现了智能算法的多样化。实践中，依托对接口芯片位置的调整，即可达到控制复杂功能的效果。模型辨识技术、多变量动态软件测量技术等均具备着简化的控制流程，还可以达到提升自动化控制效率效果的目标，进一步提高化工仪表自动化控制的可靠性。
结论
综上所述，石油化工企业生产水平自动化，对提高化工生产效率和生产质量具有较为积极的作用。目前，石油化工仪表自动化控制技术是以自动化控制、智能识别技术相结合为基础，但仪表自动化控制技术本身较为复杂，为了提高其精准度，需要不断优化化工仪表的自动化控制技术，在满足生产的效率的同时，保证企业的经济效益和发展稳定。
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