化工控制中对智能化仪表的有效应用

陈 兰（泰兴市中等专业学校，江苏泰兴 225400）



化工控制中对智能化仪表的有效应用

陈 兰
（泰兴市中等专业学校，江苏泰兴 225400）

摘 要：现代工业中的过程控制要求越来越高，自动化设备也变得更加先进。过程控制作为化工控制中的分支领域，在应用方面多数情况下指的是热工和广义的化工，对于该行业来讲，它的工艺和设备正在不断的创新和发展，要想保证生产工艺保持长期保持先进，必须要配备较为先进的自动化装置，将先进的工艺效益实现更好的发挥，进而获得较高的经济效益。文章对智能化仪表的发展进行了介绍，并且对其在化工控制中的应用进行相应的分析。

关键词：化工控制；智能化仪表；有效运用

在市场经济快速发展的背景下，我国的化工工业可以加快了发展的步伐，智能化仪表在我国化工生产企业中的应用范围越来越广，仪表本身在化学工业中就是重要的组成部分，其自动化程度越高，工作效率就会快速实现提升，对化学工业的发展和进步产生了进一步的推动作用。仪表自动化应用于工业方面，可以对化工工业的科学技术水平提升以及生产效率的提升产生强大的促进作用。

1 智能化仪表的发展进程

智能仪表的首次出现时间是三十年代，随后在生产和制造过程中被广泛的应用，其在发展中一共经历了不同的几个阶段。在工业快速发展和设备不断更新的背景下，人们对智能仪表的要求也相应的在不断提升，在常规仪表的使用过程中想要达到的效果并不十分完善，在生产中它的管理和协调作用会出现一定的局限性特征。［1］为了实现对这些缺点的克服，五十年代出现了计算机后实现了对智能化仪表的集中控制，该方法实现了对几十个上百个的控制回路过程进行集中控制，这一办法取得了较为良好的效果，但是其中还存在了一定的缺陷。［2］在六十年代后，在半导体以及集成电路的发展中，逐渐出现了大量的智能化设备和装置，也就是各种调节器和执行器，在生产过程中这些仪器和生产设备产生了共同作用，最终形成各种自动化控制系统。

但是随着时代的进步，上世纪七十年代后，仪表的自动化技术有得到了快速的发展，相应的新技术和产品被研究开发，并且实现了相继的投入使用，特别是在微型计算机的不断发展下，化工自动化技术方面的作用十分巨大。在微型处理器为基础，研发出来的仪表，将自动化技术推向了较高的水平［3］。

2 智能化仪表的具体构造

一般情况下，职能仪表的构成部分主要有硬件和软件两种。其中的硬件主要包含了主机电路，过程输入和输出的通道，人机的联系元件和电路的姐们和申行以及并行的数据通信接口。主机电路主要是用来对相应程序以及数据进行存储的，随后将存储的信息展开一些列的运用和处理，供仪表进行使用，主机电路中主要是未处理器、只读存储器ROM、随机存储器（RAM）、输入和输出（I/O）接口以及定时计数电路等多种芯片。模拟量输入和输出的通道的主要作用是为了实现对模拟量信号的输入和输出；开关量的输入和输出通道主要是为了对开关量信号的输入和输出［4］。人机相互联系的功能是为了保住操作者和仪表的相互联系和沟通。

智能仪表中的软件主要是监控程序、终端处理程序以及各种功能模块组成。其中的监控程序主要发挥的功能是对仪表发出的各种命令进行接受和分析，并对软件中的所有程序和执行任务进行管理和协调；中断处理程序主要是为了对实现人机联系部件以及其他外部因素引起的故障下，提出执行任务中断申请，主机在产生了响应以后可以直接转为操作任务，为任务的完成和处理提供方便并保证实行实时处理。各种功能模块的主要功能是为了发挥仪表的各种数据处理以及控制功能。

智能仪表中信号输入后，在过程输入的通道中的预处理电路阶段，第一步是要变换、放大、整形及补偿输入信号，随后实行相应的处理［5］。针对模拟量信号来讲，在实施预处理之后，还要进一步借助模拟量实行输入通道A/D转换器作用下将相应模拟信号向人们需要的数字信号实行转换，随后在接口作用下将数字信号送入缓冲寄存器中，对相应的输入数据信息进行保存；将输入数据通过CPU中央处理器实行加工和处理，更好的途径是在分析和处理运算的结果中，将信息存储在随机存储器RAM中；此外，将处理后的运算结果利用显示器或是打印机实现最终显示［6］。

3 智能化仪表在应用中的优点

3.1 可编程功能

中国计算机起步时间较晚，但是发展速度是十分惊人的，河北煤化化工功能技术研究中心，利用了计算机，并将计算机技术结合工业仪表中，实现了自动化仪表的可编程功能，有效的减少了工业生产中的控制电路数量，降低了化工工业生产成本，简化了生产环节，实现提升了工业生产的效率。

3.2 智能仪表强大的数据处理功能

智能化仪表中包含了小型的微处理器，其数据处理能力得到了有效的提升，通过仪表可以对仪表中所记录的数据进

行分析，对测量过程中的负担实现了有效降低，其中包含了检索和数据数据的硬件设施，多数化工企业在生产中应用了智能化仪表后，检索时间得到了极大的缩短，且有效缩短了工程工期。

3.3 智能化仪表可以实行精确计算

智能化仪表在借助其微型体积设置同仪表进行结合，在化工生产过程中，智能化仪表可以依据设定完成的程序实现对信息的高效处理，节省了大量的人工计算时间，我国很多的仪表设计研究中心将自动化仪表的微机信息处理方式进行了精准度提升，防止了仪表由于出现错误计算后造成的生产被迫中断，保证了化工企业的连续性生产［7］。

3.4 智能化仪表具有记忆功能

当前很多新型的智能化仪表是将微型计算机引入仪表中，微机可以将原始数据以及最终结果实行永久储存，避免出现重要数据丢失情况，此外，它可以对不同的时间、地点和环境中的信息实行储存。智能化仪表通常具备了自身需要信息的调节作用，对寻找信息需要的时间进行了节省，帮助化工生产过程问题的第一时间解决。

4 智能化仪表使用过程中存在的缺陷

4.1 智能化仪表的使用性能不够安全

智能化仪表的正常运行是依靠其内置构建微型计算机的工作，针对各种生产生产数据进行相应的处理。这样在电脑病毒十分猖狂的网络环境中，仪表装置内的计算机储存的资料极易受到病毒的入侵，进而出现信息泄漏风险。或是出现竞争对手利用不正当手段窃取生产信息，以及不法分子生产信息的曝光等。虽然智能化仪表的利用可以为化工工业生产效率进行有效提升，但是也带来了相应的危险因素［8］。通常情况下，智能化仪表的操作人员需要具备基本的专业操作能力，否则非专业人员的操作十分容易出现操作失误，造成数据丢失的情况，严重阻碍了化工生产进程，导致企业出现严重的经济损失。

4.2 安装成本高

智能化仪表在化工工业中的应用虽然可以极大的提升化工生产效率，最大程度的节省工业生产时间，但是其安装和使用的成本较高，其在施工过程中会带来相应的资金投入，才能保证其正常的运行和使用。这就意味着企业必须具备良好的物质基础，投入大量的资金才能实现自动化生产。也就是说，化工企业需要具备强大的资金能力才能实现仪表的智能化。［9］很多公司都想借助智能仪表来实现自身升级，但是在各个方面都需要投入相应的资金，必然会在一段时间内为企业造成经济负担。

4.3 数据传输功能中会出现一定的阻碍

在智能化仪表于化工工业生产范围的进一步扩大，将会极大提升其使用效率，仪表中的计算次数以及处理次数也会相应的增加，数据的积累不断增多，会引发数据传输受到阻碍。曾有研究表明，在多台计算机同时使用处理中，传输的数据数量增加，但是整体数据传输效率会严重降低［10］。

5 智能化仪表应用于化工工业中

5.1 常规控制

研究人员依据智能化仪表工作原理，实现了化工过程对常规智能化仪表的应用，并有效控制了生产过程，控制过程对算法控制进行了充分利用，并且把握了它的基本功能，呈现出了自动化仪表最佳工作状态。

5.2 先进化工作控制

随着化工生产企业对仪表智能化水平要求持续提升，普通仪表远远不能满足化工过程中的数据处理，同时也不能跟上数据的传输速度，先进智能化仪表控制模式逐渐成为了化工企业工作者追求的重要目标。

5.3 人机界面间的结合

智能化仪表技术需要将智能化仪表为基础，但是还需要专业化人自动化人才的参与才能充分发挥其自身价值，对此，化工企业在应用智能化仪表的同时，还要不断提升自动化仪表应用人才专业能力，达到高度人机结合应用效果，为企业创造出更多的商业价值，利用科学技术不断壮大和发展企业的生产水平。

6 小结

综上可知，在工业化步伐进步速度快速提升的背景下，智能化仪表在各个行业都实现了有效运用，特别是在现代化工业企业生产中更是得到了广泛应用，实现了化工企业现代化水平的进一步提升。在生产装置国模的不断扩大下，企业对工业自动化控制提出了更高的要求，对了实现工业过程控制要求的进一步满足，各个仪器研究机构或是企业的自主研发机构要对仪表的智能化进行深入研究。文章对智能化仪表在工业控制中的应用进行了详细的阐述，希望可以对化工工业中对智能仪表的利用做出一定的贡献。

参考文献

［1］ 冯明坤.浅谈智能化仪表在化工过程控制中的应用［J］.科技与企业，2011，（11）：112.

［2］ 梁诗环.讨论智能化仪表在化工过程控制中的应用［J］.城市地理，2014，（9X）：84-85.

［3］ 任永彬，东盼，刘国明，等.智能化仪表在化工过程控制中的应用研究［J］.中国石油和化工标准与质量，2012，（8）：40.

［4］ 李卫国，王淑英.关于智能化仪表在化工行业中的研究与应用［J］.中国化工贸易，2012，（9）：137.

［5］ 付韶松.化工生产中自动化控制仪表的应用探讨［J］.中国科技博览，2015，（15）：15.

［6］ 李军.仪表控制系统在石油化工企业的应用分析［J］.中国科技投资，2012，（24）：59.

［7］ 黎宁.仪表控制系统在石油化工中的应用探讨［J］.广东科技，2014，（3）：69-70.

［8］ 王兴波.探讨现代化工仪表及化工自动化的过程控制［J］.文摘版：自然科学，2015，（6）：60.

［9］ 李忠明.化工企业自动化仪表控制探析［J］.科学中国人，2014，（20）：134.

［10］ 林敏，刘虎.浅谈石油化工仪表控制系统的应用及发展［J］.化工管理，2014，（17）：180.

The Effective Application of Intelligent Instrument in Chemical Control

Chen Lan

Abstract：Demand is higher and higher，in the modern industrial process control automation equipment have become more advanced.Process control as a branch of chemical control field，in the aspect of application in most cases refers to the thermal and general chemical industry，for the industry，its technology and equipment are constantly innovation and development，to maintain long-term advanced production technology，and must be equipped with advanced automation equipment，will be advanced technology efficiency to achieve better play，and thus obtain higher economic benefits.The article on the development of intelligent instruments are introduced，and its application in the chemical control is the corresponding analysis.

Key words：chemical control；Intelligent instruments；Effective use

中图分类号：TQ056.1

文献标志码：B

文章编号：1003–6490（2016）02–0077–02

收稿日期：2016–01–29

作者简介：陈兰（1974—），女，江苏泰州人，中学一级，主要研究方向为化学教育。