化工生产控制自动化及仪表探究

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1、化工生产控制自动化及仪表探究【摘要】化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科，综合利用自动控制的仪表学科，以及计算机学科的理论服务于化学工程学科更是我们所研究的目标。文章对化工仪表进行了简单概述和分类，探究了仪表自动化应用的发展方向及建议。【关键词】控制自动化仪表中图分类号：P634.3+6文献标识码：A文章编号：化学工业是创造价值经济的重要组成部分，它直接影响国计民生，和国民经济的其他部门密切相关。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中，是在对于工作人员不利的情况下连续进行的。此外，不少介质还是直接伤害人体的化学性质。因此，为了响应“以人为本”的号召，使化工生产正常地、高

2、效地进行，就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内，并尽量使生产过程自动化，而对这些数据的控制和维持，最直观的就是化工生产自动化的仪表部分。一、化工仪表概述及分类自动化仪表分类方法很多。根据不同原理可以进行相应的分类。例如按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见）；按仪表组合形式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；随着微处理器的蓬勃发展，根据仪表有否引入微处理机（器）又可分为自动化仪表与非自动化仪表。根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等等。仪表覆盖面比较广。任何一种分类方

3、法均不能将所有仪表分门别类地划分得井井有序，它们中间互有渗透，彼此沟通。例如变送器具有多种功能，温度变送器可以划归温度检测仪表，差压变送器可以划归流量检测仪表，压力变送器可以划归压力检测仪表，若用差压法测液位可以划归物位检测仪表，很难确切划归哪一类，中外单元组合仪表中的计算和辅助单元也很难归并。二、对我国化工业常用的自动化仪表进行分析根据实际应用情况，我国工业化生产中，常用的化工仪表自动化种类有如下几种：1、压力仪表。化工生产中，压力仪表至关重要，因为没有压力，厂房设备和人员的安全都无从谈起，生产的顺利进行更是无法保障。常用的压力范围是负压到300Mpa,这是相对于高压聚乙烯

4、反应容器而言。测量压力的原理有多种，根据不同的测压原理，一般选用不同种类的压力仪表，最为常用的压力仪表有三类，分别是弹性式、活塞式（压力校验仪）和液柱式。压力仪表的应用范也十分广泛，高温介质、腐蚀介质、易结晶介质等诸多介质都可以做压力测量，而且测量的精度相当高，可以达到0.1级，这是我国工业水平不断提高的结果。2、流量仪表。在工业生产的过程中，流量仪表的应用最为广泛，流量测量所获得的参数内容丰富，所以，对流量仪表的研究是化工仪表自动化研究中的重中之重。和人们日常所指的流速有所区别，流量指的是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量，有的时候，甚至需要应用流量计算仪来测量一定时

5、间内流体的流量和体积。测量流量原理的采用是根据流体介质的不同而划分的，测量流量可以分为测量体积流量和测量质量流量。一般而言，常用容积法和速度法来测量流量的体积；常用推导法和直接法来测量流量的质量。3、温度仪表。在化工生产中，对温度的测量与监控是不可或缺的。一般而言，温度仪表的指示范围是-200+1800°C,工业生产中所用的温度仪表无非两种，即热电阻和热电偶，且采用接触式的测量方式。温度控制实现自动化是必然的趋势，这与现场总线技术的应用有直接联系。4、在线过程分析仪。在线过程分析仪是化工生产中实现控制和分析完全自动化的必要保证。和以往的化工生产相比，现代化的化工生产过程更注重

6、工艺参数的自动化测量与控制，均是通过应用在线过程分析仪来实现。在线过程分析仪的采用是产品质量合格与否的间接保证，且应用在线过程分析仪并不是一种仪器的使用，一般而言是多套仪器的配合使用，核磁、原子吸收、液相色谱等十几种仪器多为我国化工生产中所采用。5、物料仪表。物料仪表其主要是用于对液位的测量，测量的对象是原料、半成品或者成品。由于测量方式的不同,物料仪表种类众多，随着化工产业的不断发展，石化行业对物料仪表的精度上提出更高要求，精度较高的磁致伸缩式(0.05%)、雷达式(0.3%)和矩阵涡流式(±lmm)液位计应用广泛。物料仪表虽种类众多，但除浮力式仪表可以通用外，其余的皆不可

7、通用，这是由被测物料的特性所决定的。三、仪表自动化应用的发展方向及建议仪表要实现自动化控制从现代化仪表自动化集成系统的构造上，分为测量数据的采集部分的传感器，数据处理的可编程控制器(DCS),还有用于执行功能的执行器。仪表自动化发展就应从三个方面入手。1、传感器在仪表中的运用：传感器作为仪表的数据采集单元，可以说是最重要环节，它的发展引领仪表自动化的发展。现阶段研制出来的新类型的传感器可以说是层出不穷，传感器也是向高度集成化、新技术高度使用发展，例如激光技术，光控技术，核磁共振技术等。并在仪表调节方面，