在化工生產(chǎn)中工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

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1、在化工生產(chǎn)中工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為化工生產(chǎn)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。本文通過對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)以及在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，闡述了電氣自動(dòng)化技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，并且分析和預(yù)測(cè)了化工生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)?！娟P(guān)鍵詞】化工生產(chǎn)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)涉及到自動(dòng)化、電工、電子以及計(jì)算機(jī)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)從最初的手工操作發(fā)展到連續(xù)工藝，應(yīng)用技術(shù)越來越先進(jìn)，應(yīng)用范圍越來越廣泛。1化工生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的概述1.1

2、電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠滿足化工企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝對(duì)電氣控制的要求；在此基礎(chǔ)上，電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠；對(duì)于生產(chǎn)機(jī)械與電氣自動(dòng)化的關(guān)系，應(yīng)該從制造成本、工藝要求、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、管理維護(hù)等方面進(jìn)行妥善處理，很多生產(chǎn)機(jī)械都是通過機(jī)電結(jié)合控制方式實(shí)現(xiàn)控制要求；科學(xué)合理地選用生產(chǎn)中所需要的電器元件。1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)理念1.2.1現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)非常豐富，智能化電氣設(shè)備的發(fā)展也十分迅速。另外

3、，自動(dòng)化設(shè)備的功能是獨(dú)立的，組態(tài)相當(dāng)靈活，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，使整個(gè)系統(tǒng)具有可靠性。1.2.2集中監(jiān)控集中監(jiān)控有利于系統(tǒng)管理和維護(hù)，而且系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，控制站的防護(hù)要求不高。但是集中控制將整個(gè)系統(tǒng)的功能全部集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，因此處理器的任務(wù)非常繁重，會(huì)影響到處理器的處理速度。1.2.3遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)控能夠節(jié)約大量電纜、節(jié)約安裝費(fèi)用、節(jié)約安裝材料，而且遠(yuǎn)程監(jiān)控的可靠性非常高、組態(tài)非常靈活。但是電廠電氣部分通訊量很大，而遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度比較低，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，不適合全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。2化工

4、生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用2.1先進(jìn)控制2.1.1先進(jìn)控制的特點(diǎn)在化工生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，很難建立數(shù)學(xué)模型。當(dāng)對(duì)自動(dòng)化過程實(shí)施控制的時(shí)候，如果常規(guī)控制的效果不理想，那么就可以實(shí)施先進(jìn)控制。同傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，先進(jìn)控制能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行預(yù)測(cè)和推斷，并逐漸向智能化方向發(fā)展。另外，先進(jìn)控制能夠進(jìn)行多變量耦合、大時(shí)滯等，對(duì)復(fù)雜的多變量進(jìn)行處理和控制。2.1.2先進(jìn)控制的應(yīng)用在化工生產(chǎn)過程中，通過辨別技術(shù)，可以確立變量之間的關(guān)系；通過建立動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型，能夠表示實(shí)際化工生產(chǎn)過程，控制和約束輸入變量和輸出變量的關(guān)系；在進(jìn)行數(shù)據(jù)

5、采集和處理的時(shí)候，很容易受到現(xiàn)場(chǎng)噪音的干擾，因此當(dāng)采集和處理數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)采集的變量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，保證它們的有效性和可靠性；對(duì)于不可測(cè)量的變量數(shù)值一定要進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算；通過軟測(cè)量技術(shù)，獲取飽和蒸汽壓、反應(yīng)熱、某些蒸餾塔的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)值。先進(jìn)控制的應(yīng)用不僅包括傳統(tǒng)的筆直、串級(jí)和前饋控制等過程，還包括先進(jìn)的專家系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。智能控制系統(tǒng)可以診斷自動(dòng)化生產(chǎn)的故障，監(jiān)控自動(dòng)化生產(chǎn)的過程。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?fù)雜多變的模式及聯(lián)想預(yù)測(cè)和記憶進(jìn)行控制和處理。2.2現(xiàn)場(chǎng)總線2.2.1現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線通過運(yùn)用

6、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，連接自動(dòng)化系統(tǒng)和智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)總線將儀器儀表設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)連接起來，并進(jìn)行了有機(jī)整合?，F(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)于化工工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域具有非常大的影響。現(xiàn)場(chǎng)總線基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)，使系統(tǒng)的單回路調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場(chǎng)變送器、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器、可編程序控制器、數(shù)據(jù)記錄儀等生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息化、雙向串行以及多變量。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)同現(xiàn)有的dcs、plc等相比，能夠進(jìn)行多點(diǎn)通信、控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)、還具有開放性和互可操作性的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前化工行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)冗余性的問題，fcs的功能沒有dcs完

7、善，可靠性也沒有dcs強(qiáng)，市場(chǎng)上的應(yīng)用也沒有dss廣泛。2.2.2現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，能夠在化工生產(chǎn)電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施過程中，節(jié)約生產(chǎn)成本費(fèi)用、機(jī)械設(shè)備的安裝費(fèi)用和投資費(fèi)用。但是現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的室內(nèi)設(shè)備非常少，總線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一對(duì)雙絞線就可以連接很多的設(shè)備和儀表，所以硬件投資額度比dcs系統(tǒng)低，能夠減少電纜和槽盒的使用量和安裝費(fèi)用，減少前期基礎(chǔ)性投資，減少控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝程序，減少了操作人員的工作量，降低操作人員的工作強(qiáng)度，簡(jiǎn)化工作流程。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，還能夠節(jié)約自動(dòng)化生產(chǎn)的后期投資。

8、當(dāng)化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生變化的時(shí)候，如生產(chǎn)后期需要增加一定的控制設(shè)備，那么不需要重新添置新電纜，只需要在原先的舊電纜的基礎(chǔ)上就近連接，就能夠擴(kuò)大規(guī)模，從而節(jié)約后期電纜投資費(fèi)用和用于敷設(shè)電纜的費(fèi)用。另外，現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)還有利于操作管理人員準(zhǔn)確快速地了解和查詢自動(dòng)化生產(chǎn)情況，實(shí)時(shí)掌握和控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)以及自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決