鞠丽娜

摘 要：良好的化工企业自动化仪表设计可以优化自动化仪表的使用性能，提高其适应性。简要介绍了化工企业自动化仪表及其设计原则和仪表分类，阐述了化工企业自动化仪表的基本设计理念。

关键词：化工企业；自动化仪表；设计；稳定性

中图分类号：TQ056.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）21-0059-02

化工企业的日常运营主要是在真空、高温、高压等特殊环境中加工、生产和控制各种化工产品。自动化仪表可以帮助化工企业全面检测化工生产过程，及时发现其中存在的不稳定因素，以保障化工生产的安全性。因此，化工企业要高度重视自动化仪表设计，优化自动化仪表的运行状态，提高化工企业的经济效益。

1 概述

当前，自动化仪表被广泛应用于各个行业，特别是在化工企业中，自动化仪表发挥着重要的作用，其设计和应用逐渐成为了化工企业的重点工程项目。在化工企业中，应用自动化仪表极大地提高了化工生产的效率和效益，其主要的工作流程和应用方式包括自动化仪表的设计、施工和调试三个阶段。在化工企业中，对自动化仪表的工作要求很高，而自动化仪表设计具有较强的附属性和合理的专业性。化工企业自动化仪表设计工作需要设计人员结合现代化的科学技术和自身的专业知识综合分析，将不同学科的专业知识和仪表设计方式有效结合起来，形成一套完整的设计方案和设计模式。化工企业自动化仪表设计是一项较为复杂的系统工程。

2 设计原则

2.1 可靠性

在化工企业自动化仪表设计过程中，要确保自动化仪表运行的稳定性和安全性。在选择自动化仪表时，要充分考虑它们的特性，避免在设计过程中出现选型错误的问题。在设计化工企业自动化仪表时，要坚持可靠性的原则，提高自动化仪表相关的特性，消除一切安全隐患。

2.2 稳定性

为了最大程度地发挥自动化仪表的安全预警作用，在设计自动化仪表时，必须要重点考虑稳定性等因素。自动化仪表对各方面的考察和相关监测都要以稳定的数据作为基础。

2.3 维护性

为了保障化工企业的生产安全，对自动化仪表的后期保养和养护有很高的要求。因此，在设计过程中，要重点考虑自动化仪表系统在替换或者安装方面的便捷性，确保化工企业的正常运行。

3 分类

3.1 温度仪表

在化工企业自动化仪表的生产过程中，要控制化工设备或管道的显示温度。温度仪表多采用接触式测量，双金属温度计、热电偶、热电阻的应用最广泛。

3.2 压力仪表

压力仪表与安全息息相关，因此，受到了化工企业的重视。特种压力仪表、变送器和压力传感器是可以用于易结晶、粉状、黏稠状介质，脉动介质，高温介质的压力测量，能够达到0.1级的测量精度。压力仪表可以分为活塞式、弹性式和液柱式。

3.3 物位仪表

由于化工企业主要以液位测量为主，在测量过程中，要着重考虑被测物料的特性，所以，物料仪表没有通用的设备型号。按照测量方式可将物位仪表分为矩阵涡流式、激光式、辐射式、重锤式、雷达式、超声波式、电容式、电接触式、静电式、浮力式和直读式。其中，矩阵涡流式、雷达式和电接触式物位仪表的测量精度比较高，被广泛应用于化工企业中。

4 设计

4.1 可靠性设计技术

在自动化仪表设计过程中，为了提高自动化仪表的可靠性，必须要应用可靠性分析技术，采用可靠性分配和预计等措施，避免经常出现的问题在此出现。自动化仪表可靠性设计技术通过结构式的程序设计，分析和简化了自动化仪表的各个模块，增加了自动化仪表设计的可维修性和可读性。在设计过程中，主要应用了耐环境设计技术、维修设计技术、故障设计技术、冗余设计技术、元件控制和选择等。只有利用一些技术设计手段，才能不断提高自动化仪表的可靠性，最大程度地减少设计错误，提高设计的精确性，降低程序的复杂程度。自动化仪表可靠性设计技术主要表现在容错设计技术、改错设计技术和查错设计技术三方面，它可以有效提高自动化仪表的运行能力。

4.2 自动化仪表热设计技术

自动化仪表运行主要依靠的是消耗热能，但是，这样会使得自动化仪表自身的温度逐渐升高。采用自动化仪表热设计技术可以有效提高自动化仪表的可靠性，将自动化仪表设备的温度控制在合理范围内，利用制冷、散热等技术手段可以保护自动化仪表自身的元器件。另外，可以在自动化仪表的通讯卡上安装温度传感器，实现仪表设备的温度预警，一旦传感器感应到自动化仪表设备的温度超过合理范围时，就利用软件的特殊功能或者直接切断电源来散热，保护自动化仪表的内部结构免受破坏。

4.3 温度补偿设计技术

在化工企业自动化仪表设计过程中，很容易受周围自然环境温度的影响。由于冬季和夏季的温差比较大，温度变化具有不规则性，所以，为了确保化工企业自动化仪表设计工作可以顺利进行，在设计自动化仪表时，要充分考虑温度因素。在设计过程中，可以采用温度补偿技术，这样能够最大程度地降低温度对自动化仪表设计的影响，可以有效改善自动化仪表系统的不稳定状态。根据温度敏感性，可将温度补偿设计技术分为反馈式温度补偿和并联式温度补偿两种。温度敏感系数比较单一的自动化仪表可以采用并联式温度补偿技术，温度敏感系数比较复杂的自动化仪表可以采用反馈式温度补偿技术。

4.4 电磁兼容性设计技术

为了确保自动化仪表的安全性和稳定性，在化工企业自动化仪表设计过程中，要考虑到电磁干扰对自动化仪表的影响。自动化仪表中的电磁干扰需要具备3个条件，即自动化仪表具有敏感性，有具体的传输媒介，并且存在一定的干扰源。自动化仪表的电磁兼容性设计技术是在自动化仪表结构中加入一些消除干扰源的措施，使自动化仪表的地线设计和公共地线紧密结合起来，避免寄生耦合对自动化仪表造成影响。

5 结束语

随着现代化科学技术的快速发展，自动化仪表设计越来越成熟。化工企业自动化仪表设计关系着化工企业的日常运营和发展，因此，必须要采用科学、合理的设计技术，不断提高自动化仪表的稳定性和准确性。

参考文献

[1]涂冲，王睿，梁雨辰.浅析化工企业中自动化仪表的设计[J].黑龙江科技信息，2012（24）：72.

[2]房亚君.化工企业自动化仪表的设计及施工[J].中国石油和化工标准与质量，2012（16）：210.

[3]宋伟.诌议化工企业中自动化仪表的设计[J].数字技术与应用，2014（03）：218.

〔编辑：白洁〕

Design of Automated Instrumentation Chemical Companies

Ju Lina

Abstract： Good chemical enterprise automation instrument designed to optimize the performance of automated instrumentation to improve their adaptability. Briefly introduces the chemical industry automation instrument and its design principles and instrumentation classification， describes the basic design concept of the chemical industry automation instruments.

Key words： chemical enterprises； automation instrumentation； design； stability