化工仪表自动化控制技术分析

近年来，随着自动控制技术的快速迭代升级，化工仪表的自动化水平显著提高。新型智能仪表的广泛应用，使得参数检测更加灵敏，控制响应更加迅速，系统稳定性持续增强。这一发展趋势不仅提升了化工生产的效率与质量，更推动了整个行业向智能化方向迈进。在此背景下，深入研究化工仪表自动化控制技术的创新与应用，对促进化工产业高质量发展具有重要的实践意义。

一、化工仪表的类型

（一）温度仪表

温度仪表在化工生产中至关重要，其作用是在特定压力和温度环境下实时监测并控制温度，保障生产安全高效。化工生产中，材料温度需通过温度测试仪精准测量，但不可过度依赖单一热阻或热电偶，需结合多种手段确保准确性。尤其在蒸发炉表面及汽化炉气化过程中，高速循环现象易导致温度剧烈变化，需及时测量并调整。温度仪表凭借高实用性，可实现现场自动温度控制，有效应对复杂工况，确保生产稳定性，是化工仪表中不可或缺的关键组件。

（二）压力仪表

化工行业常用压力仪表（如压力开关）实现压力监测与控制。压力测量仪表按原理可分为弹性式、电测式等类型，需根据工况严格选型，以适应高温、腐蚀等恶劣环境，数显模块的应用提升了数据读取便捷性。在自动化控制中，压力仪表通过压力变送器将信号传输至控制系统，经控制组态输出至调节器，实现压力精准调控。隔膜压力表采用间接测量方式，适用于含悬浮物、强腐蚀性介质环境，可有效隔离测量介质，避免沉淀物进入仪表内部导致精度下降，保障化工生产过程的自动化测控稳定性与可靠性[1]。

（三）物位仪表

主要包括浮力式、雷达式、差压式、直读式 4 种类型，相比传统仪表，雷达仪表凭借显著优势成为化工领域的优选方案：其采用非接触式测量原理，不仅具备高精度（误差范围通常≤±1mm），且抗干扰能力强，可适应高温、高压、强腐蚀、高粉尘等复杂工况，尤其适用于液位、料位及固体颗粒的连续测量，能精准满足化工生产中储罐、反应釜等设备的物料监控需求，因此在石油化工、精细化工等行业得到广泛应用。

二、化工自动化仪表的特点

化工自动化仪表是一种功能完善的自动化技术工具，能够实现多种功能，包括测量、显示、记录、控制、报警等。它既是一个独立的系统，也是整个自动化系统的重要组成部分。

化工自动化仪表具有以下显著特点：1）测量参数多样：除常规的温度、压力、流量和物位等热工参数外，还能测量与产品质量密切相关的物性参数，如浓度、酸度、湿度、密度、浊度、热值以及各种混合气体成分等。2）适应性强：不仅适用于常温、常压和一般介质，还能在高温、高压、深冷等极端条件下工作，并能处理剧毒、易燃、易爆、易结焦、易结晶、高黏度及强腐蚀性等特殊介质。3）动态响应快：虽然化工参数通常变化较慢，但对于快速反应过程，仪表具备优异的动态响应性能。4）智能化程度高：能够对化工生产全过程进行精确控制，并快速完成复杂运算任务[2]。

三、化工仪表自动化控制中的技术

（一）人机界面控制技术

当前，不少化工企业已借助人机界面技术开展生产管理与控制工作。然而，在控制室的实际操作中，仍普遍沿用传统管理模式。传统的一对一管理模式存在明显弊端。一方面，它对时间和工作效率的提升产生了阻碍。在生产节奏日益加快的当下，这种模式难以满足企业高效运营的需求，限制了整体生产效能的发挥。另一方面，传统模式下的信息处理速度较慢，无法及时、准确地响应生产过程中的各种变化，导致控制效果大打折扣，难以保障生产的稳定性和产品质量。为改善这一状况，企业可引入先进的显示技术，如 LCD 和 CRT 等。通过这些技术，对设备结构和装置进行优化升级，原本繁琐复杂的操作流程得以简化。操作人员能够更直观、便捷地获取设备信息，从而更高效地完成各项任务，显著提升管理效率。同时，DCS 监控系统的应用也为化工企业的生产管理带来了新的契机。该系统能够对整个生产流程进行实时、全面的监控和精准控制，及时发现并解决潜在问题，确保生产过程的安全稳定运行。

（二）分散式控制技术

在化工生产领域，分散式控制方法凭借化工仪表得以广泛应用。这种方法为化工企业构建了稳固的生产环境基石，在保障生产稳定运行的同时，还能有效降低生产过程中各类资源和材料的损耗，展现出较高的先进性。不过，分散式控制系统并非完美无缺，其劣势同样不容忽视。随着化工行业技术的飞速发展，该系统需要持续进行更新迭代，不断提升自身功能，以适应日益复杂的生产需求。若不能及时更新，系统可能逐渐落后，无法充分发挥其应有的作用。对于化工企业而言，若想在应用分散式控制系统时，借助仪表自动化控制构建更为完善的生产体系，就必须紧跟新技术发展的步伐。一方面，要持续对分散式控制系统进行优化升级，确保其始终保持先进性和稳定性；另一方面，要积极引入数字化操控系统，充分利用网络信息技术的优势，提升化工生产的精确性[3]。

（三）程序化控制技术

在化工仪表控制领域引入计算机技术，为整个行业带来了显著变革。这一举措极大地提升了仪表自动化控制的性能、运行速度以及精准度。同时，结合计算机编程控制模式的运用，化工生产仪表自动化控制的灵活性和效率得到了质的飞跃。在实际应用中，基于程序化控制技术，化工仪表控制实现了诸多令人瞩目的性能提升。第一，它有力地推动了化工仪表与生产设备控制朝着智能化方向迈进。借助计算机技术的强大计算和分析能力，化工仪表能够更智能地感知生产过程中的各种参数变化，并自动做出相应调整，从而优化生产流程，提高生产质量。第二，程序化控制技术将原本复杂的机械与电子部件功能以软件程序的形式实现。这种转变不仅降低了化工仪表出现故障的概率，因为软件程序相对机械部件更易于维护和更新，而且在一定程度上减轻了故障排除与检修的难度。一旦出现问题，技术人员可以通过对软件程序的检查和调试快速定位并解决问题，大大缩短了停机时间，提高了生产效率。第三，得益于计算机技术的稳定性和可靠性，化工仪表的使用年限得到了有效提升。在传统控制模式下，仪表因长期处于复杂恶劣的生产环境中，容易出现磨损和老化等问题。而引入计算机技术后，仪表的性能更加稳定，能够更好地适应各种工况，从而延长了其使用寿命，为企业节省了设备更换成本。

结语

总之，随着我国经济持续快速发展，化工行业对生产过程控制提出了更高要求。当前，自动化控制技术已成为化工生产的核心支撑，各类仪器设备必须实现精准可靠的自动化控制。从自动化生产线到配套设备，都需要建立完善的自动化控制系统。自动化控制技术的智能化升级尤为关键。通过持续融合信息技术和科技创新，不断提升系统的智能化水平，才能使化工企业在激烈的市场竞争中占据优势。未来，化工行业要实现高质量发展，就必须在自动化控制领域持续投入和创新。只有掌握先进的智能化控制技术，才能在国际化工市场上赢得更大的发展空间，推动我国从化工大国向化工强国迈进。

参考文献

[1] 耿宏亮． 石油化工仪表中的自动化控制技术应用分析［J］．中小企业管理与科技( 下旬刊) ，2020( 2) : 191 － 192

[2] 王鹏． 化工仪表中的自动化控制技术分析［J］． 山东化工，2019，48(24):88+91

[3] 周燕 . 化工仪表中的自动化控制技术分析 [J]. 内燃机与配件，2019(14):196-197.