王研 王永娟 杨会民 吴升潇
陕西延长石油（集团）有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心 陕西西安710075
摘要：化工仪表是对化工生产中产品及生产设备情况进行检测信息显示的装置，化工生产自动化体系中应用自动化仪表进行信息收集能够为自动化控制逻辑单元提供全面的信息，而后对相应生产阶段设备发出指令反馈，能够有效提升化工生产的针对性与科学性。自动化仪表在未来会积极融合当前先进的人工智能技术，提升仪表运行的智能化水平，为化工企业生产向着智能化控制方向发展提供基础条件。
1现代化工仪表类型
1.1流量仪表
流量仪表的主要工作是对液体进行流量检测以及流速检测，需要按照检测数据对液体输入量等参数进行判断，比较常见的有电磁流量计、超声波流量计等。
1.2压力仪表
不同化工生产环节中都存在气压的变化，如流化床反应器加压/减压的压力变化操作，压力变化会对化工生产的安全性造成严重影响。当前化工企业使用的压力仪表，按照工作原理主要分为弹性式、液柱式、活塞式等类型，如压力变送器HAKK-EKA430A通常用于对化工生产气体、液体和水蒸汽等压力进行监测，压力仪表测量的压力值范围在300 MPa以内，仪表量程精度为±0.1%。在完成化工生产压力值测量后，将其转变为DC的直流电流信号输出。
1.3温度仪表
因为化工生产对温度上有很高的要求，许多产品需要利用温度仪表，对温度范围进行严格的把控。温度仪表可以接受热源信号对生产的实际温度进行反馈。这样控制化工生产中的环境温度。除此之外温度仪表还能够对温度进行收集，记录在系统当中，方便工人对化工生产中的温度变化进行了解，对后续的温度控制也起到了一定作用。
1.4在线过程分析仪
化工企业生产中不仅涉及到温度、压力、物料液位等指标，还存在着其他无法全面监测的参量，因而利用在线过程分析仪，进行多种综合参量数据的详细监测和记录，包括对环境产生污染的化工物质监测。如电磁流量计、浮子流量计、科氏力质量流量计、涡轮流量计等流量仪表，可以用于化学气体、腐蚀性液体流量介质的检测。
1.5物力测量仪表
化工生产中原料的使用情况影响着生产质量，为了对原材料使用情况进行有力控制，需要对各种物力信息进行监测，而物力测量仪表通常包括波雷达仪表、浮力式仪表等，这些自动化仪表当中，相对来讲测量精度较高的波雷达仪表，它能够帮助化工生产人员更好地对物料用量进行有力控制，进而保证化工生产的有序推进。
2化工自动化仪表的主要控制功能分析
2.1自动化系统可编辑功能
当前的化工仪表在实现自动化功能方面通常是结合了电子控制软件以及仪表电子电路设计技术，新型自动化控制仪表的控制模块一般采用可编程的控制模块，它为自动化仪表操作与控制提供了灵活编程能力，为逻辑单元的控制灵活性优化提供了保证。
2.2计算机功能的应用
计算机功能是使计算机技术与现代化工仪表进行密切结合，利用计算机强大的运算能力将化工仪表反馈的数据精度以及速度进行提升。传统的化工仪表当中数值显示的方式比较单一，需要人们对数值进行计算以及判断，不仅时间被延长，还得不到高效的生产效率，并且在此当中还存在着不少的安全隐患[8]。将计算功能加入到现代化工仪表当中，能够对这些问题进行完美解决，将各项数值进行实时反馈，还可以将所需数据直接呈现出来。计算机功能的加入让检测的准确度得到了极大程度的提升，对于让生产控制得到进一步优化起到了积极的影响。
2.3化工仪表具有数据处理能力
在当前的化工生产中，信息数据会以非常快的速度生成，而这些信息的运算与分析，是化工仪表科学调整的依据，当前的自动化化工仪表就具有较高的信息运算功能，化工仪表能够对所获取的信息进行线性化处理，例如对化工装置信息进行校正等，采用数据处理技术的化工仪表不仅能够对化工生产信息进行记录，还能够提升仪表设备的信息采集精准性。
2.4记忆功能的控制
为了增强化工仪表的功能性，加入了记忆功能，这样在收集数据的同时进行记录，就可以将生产的关键数据进行保存，为后期工作提供了参考依据。并且现阶段的化工仪表的记忆功能方面还融入了大容量的计算机，能够收集到大量的原始数据，让工作人员能够更加方便地了解到整个生产过程。仪表的记忆功能对于现代化的化工生产来说特别重要，因为有许多的生产环境是人工不能进入的，所以就需要仪表的记忆功能来对各类参数的变化进行了解，随后在采取相应的措施进行控制。
3化工自动化仪表控制系统的智能化故障预测、功能实现
3.1化工自动化仪表的智能化故障预测与定位
(1)数据处理选取压力传感器、液位传感器，针对整个化工生产的三相电流、电压传输，以及设备压缩能力、液位水平及输出效率的历史数据，进行各种数据指标的整合分析，初步构建起故障预测模型。
(2)模型自适应。依据生成的初步故障预测模型，将生产设备现有的实时数据，与故障预测模型数据进行匹配、修正，包括多种模型参量的修正，从而最大程度达到预测模型精准度的提升。
(3)智能预测。通过化工自动化仪表的数据检测，以及故障预测模型的不断学习自适应学习后，进行各种化工设备运行故障、发展趋势的预测，并对设备的某一部位发出故障预警。
之后进行化工生产自动化监控的故障定位，如对化工石油产出、储运执行流程的故障定位，要根据石油输出量、设备启停次数、运行负荷等指标，通过DCS分散控制系统，建立起相应的故障定位模型。在接收到石油输出量的数据指标后，系统可以借助于化工自动化仪表装置，自主采集事故总信号、故障电流信号、故障指示信号等数据，进行设备启停状况的数据分析，以及不同时段设备功率的定位监测。当化工电子线路在生产运行负荷中，出现不规则电流、电压情况时，提前对故障点做出定位和预判，并快速切断故障电流，以防止化工重大安全事故的产生。
3.2自动化测控仪表的智能化
要想实现高效的化工生产，就必须要做到准确测量，这也是自动化领域的基础，在自动化仪表的应用过程中，为了提升测量的准确性，传感器技术在其中发挥出了非常重要的作用。智能传感器具有许多的优点，通过智能传感器得到数据具有高度的准确性，同时，智能传感器还具有稳定性强的特点，相比于传统的传感器，智能传感器的优势非常明显，各种数据在传输的过程中可以精确的进行转换，对各种外界因素有非常强的抵抗性，最重要的是智能传感器可以实现数据信息的自动化验证，性能非常强。在化工生产的过程中，智能传感器可以对传统传感器无法测定的参数进行精确的测量，比如各种化工物料的粘度、材料外表面的光洁程度等，可以更加全面的反映出各种物料的参数，随着科技的发展，智能传感器也会得到不断的优化，其功能会更加的强大，在化工领域可以发挥出更大的作用。
结束语
综上所述，化工行业在我国有非常超然的地位。随着社会的进步，我国的化工行业也发生了很大的变化，各种化工生产设备的规模以及先进程度都得到了不同程度的提升，行业的生产力得到了明显的提高，行业的这种变化也给化工仪表和控制系统提出了跟高的要求，传统的仪表和控制系统已经不能满足当前的行业发展需求，必须要进行有效的革新，这样才能保证高效的化工生产。
参考文献：
[1]彭翔，岳彩君.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].建筑工程技术与设计，2020(27):4339.
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