浅析工业自动化仪表与自动化控制技术

浅析工业自动化仪表与自动化控制技术
摘要：化学工业在国民经济体系中占据重要位置，对于我国经济社会的发展
起到了重要的推动作用。

随着科学技术的进步，化学工业不仅实现了规模的扩展，同时也提升了自身的科学技术水平，但是整体水平依旧和国外化工业存在一定的
差异。

在国内，一些资源和能源被浪费，资源和能源的实际利用率并不高，这难
免会影响化学工业的长远发展。

所以要重点探讨化工自动化控制的关键技术，以
推动化学工业的可持续发展。

关键词：自动化仪表；化工自动化；工业自动化
引言
在我国化工技术与工业生产技术飞速进步的过程中，工业自动化仪表技术的
发展受到了相关研发人员的重视，使得工业生产得到了智能化辅助，极大地增强
了工业生产力。

工业自动化仪表技术在应用的初始阶段通常用于数据测量，这种
方式在传输过程中会有一定概率造成数据丢失，使得最终的测量结果与实际情况
产生较大的误差。

基于此，更先进、智能的主动数据测量技术被研发并应用其中。

1化工自动化控制技术概述
化工自动化是化工产品加工的具体环节，需要依靠大量的科学技术手段，也
就是要求使用自动化控制技术，尽可能避免人为操作误差的出现。

尤其是在产品
加工方面，针对流量、温度、压力、仪表液位等关键指标的调控都需要进行计算
机编程，通过参数设置来实现高效的控制，确保产品加工能够更加规范化、精准化、标准化。

一般来说，自动化设备组装和运用能够实现部分人工替代目标，这
有助于适应高质量化工生产需要，提供生产安全性保障。

化工行业一直以来都在
为发展经济事业做巨大贡献，化工安全生产也引起了人们高度的关注，而对于存
在一定危险性的化工操作流程，不仅会威胁到操作人员的生命安全，对于生产作
业效率也会带来较大的负面影响。

以往的加工模式已经无法满足时代的需求，现
实的生产效率无法得到对应的提升。

为了妥善解决问题，必须要做好技术创新工
作，最终推动化工业健康快速发展。

因此，考虑到化工行业生产作业带有危险性，为了进一步提升化工生产效率，防范安全事故的发生，就需要考虑对化工自动化
控制技术的合理使用，增大监管力度，通过合理有效的技术手段和监管避免这类
情况的出现。

2工业自动化仪表和自动化技术的特点
在工业生产中，为提高工业生产的自动化规模，提高生产效率，部分企业在
工业生产期间应用了工业自动化仪表技术以及自动化技术，其中，工业自动化仪
表技术可通过测量方式的不同分为以下两种类型，首先，是相对传统的被动测量
仪表；其次，是在现阶段广泛使用的主动式测量仪表。

对于被动测量仪表而言，
此测量技术能够在很大程度上从系统的测量需求出发，并根据设置的具体位置以
及功能需求特点进行安装，主要针对压力表以及温度表等仪表产生的数据进行分析，并将分析结果传输至控制系统中，将数据中存在的隐患以及此类隐患对应的
区域展开排障，以这种方式能够在很大程度上提高工业生产的安全性。

而主动式
测量仪表在使用过程中的主要特征，在自动化控制系统运作期间，该仪表能够充
分结合系统实际情况启动预设方案，能够达到自动获取数据的目的。

不难看出，
工业自动化测量仪表能够对工业生产流程涉及的控制系统进行数据监测，能够对
自动化系统的有效运作起到非常充分且全面的辅助作用。

3工业自动化仪表与自动化控制技术
3.1仪表监控
仪表监控在化工生产中是最为重要的一环，仪表监控是对每个生产环节的状
态进行观察检测。

可以及时预防故障发生的作用。

目前，我国在化工安全生产中
使用的传统的仪表监控设备，已经被很多先进的科学设备所替代，科学技术的发
展催促着各项技术的进步，大部分企业已经掌握可编程控制器的各项功能，为了
使控制器的处理能力提升，就要使分布式控制系统的各项功能更加的完善，为安
全生产打下良好的基础。

现在大多数化工生产环节中普遍使用的现场总线系统都
是在以上两种方式的基础上进行完善和改良的系统类型，此系统主要具有以下特点：首先系统具有一定的分散性，主要分布在数字智能现场之上，这时通过单一
的仪表就可以从根本上提高整体的通信效率，为生产提供较大的便利。

第二就是系统具有一定的开放性，开放性越强，操作性随之增强。

第三就是要关注总线协议，总线协议的确定，有利于选择相关的设备和技术手段。

3.2预测控制
PID控制涵盖定值、随动以及程序等类型不同的传统控制，不过核心机制统一，要通过仪表监测参数指示值和测量值的区别，然后通过负反馈控制系统来加以调整，让测量值和指示值能够保持相互一致。

PID控制对应的时间精度要求不高，能发挥更大的作用，然而现代化工产品正逐渐朝着高效化、精密化发展，PID控制存在时间上的滞后性，不能适应产品生产需要。

在这一情况下预测控制出现了，基于PID控制进行模型算法的预测，系统在一次负反馈校正之后就可以利用算法进行下一次指示值的自动预估，接下来利用反馈系统把测量值直接调整为预估值水平。

最后结合指示值进行预估值的调控，因为指示值与预估值属于相对接近关系，调整速度极大高于PID控制。

基于不断的积累提升预测模型算法精度，最终提升系统的整体效率。

3.3自动化检测技术
化工生产设备经过长期使用会出现不同程度的磨损、老化等情况，因为化工设备长期高速运转长期使用会引发不同程度的安全隐患，导致事故的发生，所以工作人员需要定期检查化工生产设备，寻找问题所在，排查故障。

化工企业传统排查化工生产设备一般通过人工检查，而且会消耗大量人力物力资源，且检测效果还是存在一定的安全隐患，会给化工企业造成一定的资源浪费。

如果化工企业采用自动化检测设备会更好的降低人力物力成本，而且可以及时发现设备在操作过程中的安全隐患，平时可以清晰地观察到设备运行过程中存在的问题，降低了化工企业成本而且检测结果的精确程度有效增加，化工生产设备安全隐患大大降低，达到化工安全生产。

3.4人机界面控制技术
人机界面控制技术为仪器仪表可视化、立体化功能提供的一个重要载体，通过人们与机器设备之间的交互，可以实现对仪器仪表以及整个工业产业生产的数
字化解析，工作人员可以通过设备仪器便可以及时了解到工业生产状况，结合计
算机系统下达相应的操作指令，有效实现对整个工业生产体系的智能化调控处理。

人机界面控制技术的实现，真正提高了整体运作的效率，且智能控制形式可以针
对人工所下达的指令起到一个识别的功能，其先对人工所下达的指令进行缓解问
题操作，如果产生与当前运动模式不匹配的个人参数，则起到报警的作用，令工
作人员及时明晰到当前指令设定的误差，进一步提高工业生产质量。

结束语
综上所述，本文阐述了工业自动化仪表与控制技术的概念及其特点，分析了
在实际生产中的作用，并提出了技术应用和实施措施。

在工业生产中，智能技术
已成为大势所趋，不仅保证了工业生产的智能化和安全性，通过自动化控制技术
的应用，全面提高了工业生产产品质量。

为工业生产和运行控制节省时间和成本，同时确保了生产的安全性，解决了传统人工控制存在的人为差错，为现代化工业
生产创造了一定的经济效益。

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