仪表自动化技术在化工安全生产中的应用
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摘 要：化工生产过程存在易燃、易爆、有毒、有害等危险特性，风险很大。通过自动化控制技术，对液位、压力、温度等参数进行自动化技术控制，能达到自动报警、联锁、切断等功能，提高了化工生产的安全指数。本文简要介绍了自动化控制技术，并主要针对仪表自动化技术在智能化和网络化方面的应用进行阐述。
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）05-01-01
1. 自动化控制技术概述
自动化控制技术在化工生产中指的是通过一定的控制功能对整个生产过程进行自动控制的系统，通过该系统能够根据预想设计实现所达到的目标，保证生产的有序化。[1]在自动化控制系统中实现对生产温度、湿度、压力等的自动化控制，是工业生产中的一项重要控制手段。
自动化控制与传统的人工控制有着明显的不同，实现自动化控制要求操作人员具备熟练的技能技巧，能够在实际的化工生产中采用先进技术设备，并制定合理的自动化控制方案。自动化控制在化工生产安全中的应用主要包括模型的监测分析和仪表的实时监控。模型的监测分析指的是在对整个化工生产的过程进行实时监测，首先分析复杂的模型系统，由于模型分析的困难性比较大，因此需要借助自动化控制系统的专家知识库，可以迅速有效的向操作模块反馈化工生产中的问题信息和有效的解决方法，能够及时的对整个生产实现动态的监控和故障的诊断修复。仪表的实时监控是通过相应的数据来反应化工生产的状态信息。通过自动化技术的控制，对化工生产过程中的液位、压力、温度等方面进行自动化技术控制。能达到自动报警、联锁、切断等功能，大大的加强了化工生产过程的本质安全。仪表就像是人的眼睛和耳朵一样，能随时“看到”、“听到”化工生产系统中的各类参数，然后可以进行自动化控制。一旦发现异常，便会自动报警，并自动采取措施防范事故的发生。
2. 仪表自动化技术的应用
上世纪四十年代最早出现了自动化仪表，从六十年代以后，由于计算机技术的高度发展，自动化仪表不断提高，大量的新技术、新产品不断涌现。近年来，出现了气动仪表、数字仪表、模拟仪表、电动仪表等，构成了各种自动化控制系统。其在化工安全生产中的应用也越来越广泛。[2]化工安全生产肿的自动化新技术应用主要包括装置的自动连锁报警、安全装置的自动化和设备安全性的检测。
自动化仪表是由众多自动化元件组成的自动化技术工具，通常同时具有测量、显示、记录、控制、报警等多项功能。自动化仪表是自动化系统的重要组成部分，可以完成信息形式的转换工作，将采集的信号输入并转换输出。目前，自动化仪表正向以最优质量为目标的最优化控制发展，控制方法由传统的模拟反馈方式转变为数字开环预测试控制，控制装置从手动定值调节器、PID调节器发展为以微型机为核心的数字调节器以及自适应调节器。自动化仪表在化工安全生产中的广泛应用，使化工行业的管理战略发生了巨大的转变，改变了化工行业的竞争机制，创造了新的经济增长点。
要提高生产效率，简化生产过程，就需要减少人工控制需求。化工生产的复杂性要求自动化仪表首先必须满足直观、易用的要求，这样才能提高自动化仪表的运行效率和实际应用能力。然后，还需要满足智能化和网络化的要求。此外，对于仪表等设备的管理和维护采取先进的管理模式，要求各个方面都做到规范化，进行精细化管理。
2.1智能化
目前，在化工安全生产中所使用的自动化仪表主要采取计算机软件管理，取代了传统仪表的硬件逻辑电路，特别对于传统仪表中的应用控制功能，可以通过简单的软件编程，极大程度上简化了硬件结构，避免了因逻辑电路出现故障引起的生产故障，保证了化工生产的安全。现代自动化的仪表智能化指的是采用大规模的微处理技术、集成电路技术、接口通信技术，利用嵌入式方面的软件协调内部进行操作，来使仪表具备智能化处理方面的功能。这类产品以数字的输出形式进行，使仪表性能得到了很大的提升，而且有利于信息的沟通，还可以通过相关网络组成开放式、新型的过程控制系统[3]。
自动化仪表的智能化从控制器开始。以威尔公司的SSC系列的KMM为例，是可编程单回路的调节器，将微处理器当成运算控制器方面的核心，输出和接收连续的、标准的电模拟量的相关信号，可以由用户进行程序的变成，组成各种相关数字式过程的调节装置。传统的仪表采用逻辑电路和时序电路来实现各项功能，只可以在操作区间做简单的记忆设置，如果超出了操作区间，就必须重新进行设置，而对于智能化的自动化仪表，就可以进行可记忆操作。引入计算机芯片及各种存储设置，利用计算机芯片和存储设备，可以很好的记忆各操作区间的设置状态，不仅可以记忆单操作区间，还可以记忆多种设置状态的信息，加强了自动化仪表的逻辑判断能力，在状态改变的时候，不再需要重新进行设置。在化工安全生产中，自动化仪表的应用还涉及到数据处理，通过智能型数据处理能力的提高，极大的减轻了自动化仪表的硬件负担，提升了其工作性能，能够实现在化工安全生产中各种复杂的控制功能。
2.2网络化
自动化仪表与计算机网络的深入结合，使化工安全生产过程中形成了自动化控制体系，比如基于模式识别、神经网络基础等构架的自学习、自适应、自联想功能，充分调动了化工安全生产过程中各个仪表的工作潜力。现场总线技术对计算机数字化的通信技术进行了采用，使得自动控制系统和现场设备方面加入到工厂的信息网络，成为了企业信息的网络底层，可以使智能仪表的相关作用得到充分的发挥。伴随着工业信息的网络技术方面的发展，就会很有可能在不就的将来会出现以相关网络的机构体系作为主要特征的相关新型的自动化仪表。这种仪表具有良好的可扩展性以及相互连接性，这样一来，就形成了一个系统性较强且行之有效的全开放网络体系结构。
3、 仪器的维护
最近几年，一些企业采取了TNPM设备管理取代了传统的设备管理模式。应用此种管理模式对设备进行维护时，要求各个细节都做到规范化，并且要求每个成员都应当积极的参与其中。另外，对各个方面的规范都应制定出相关的规范要求，然后根据此要求进行细致的执行，最后还需要对执行的效果进行评估，以此找到有缺陷的地方，并在今后的工作中逐渐完善。TNPM管理模式的主要过程是，首先对相关现场进行实地考察，在对现场有了相对了解之后，找出其中的规律，再系统化的对其运作原理进行有效的分析，将分析结果进行提炼和优化。再经过详细的讨论之后，依据相关的程序制定相关的行为规范。同时，还会提供规范化的行为准则，以文字的形式表现出来。最后，对这个行为准则进行一定程度的评价和跟踪，找出仍然存在的一些不足和缺陷，在今后的工作中解决和改善。
4、 结语
如果将整个化工生产装置当作一个人体的话，那么仪表就像是人的眼睛和耳朵，能及时“看到”和“听到”化工生产系统中的各类参数，然后可以进行自动化控制。随着信息化的发展，仪表的自动化程度越来越高，其应用也越来越广泛。在化工安全生产过程中，通过自动化控制技术，可以有效控制液位、压力、温度等参数。一旦出现异常，系统会自动产出、报警、联锁、紧急切断等功能，防范事故的发生，大大的提高了化工生产的安全指数。
参考文献：
[1] 宋庭芙.探析化工安全生产中的自动化控制[J].化工管理，2013，5：52.
[2] 郭振家.浅谈仪表自动化在化工工业方面的应用[J].科技与企业，2012，8：335.
[3] 韩华礼.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化探索[J].河南科技，2013，2：106.