淺談化工儀表的自動化發(fā)展

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1、淺談化工儀表的自動化發(fā)展［摘要］化工儀表的自動化是通過信息的獲収、變化、傳輸、處理和分析以及儲存，并口根據(jù)處理的結(jié)果對化工生產(chǎn)進(jìn)行控制的非常重耍的技術(shù)工具，近幾年來，隨著微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)字化的處理技術(shù)等新技術(shù)都對化工儀表的自動化產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響。［關(guān)鍵詞］口動化、全程控制、化工儀器—、刖曰化工自動化儀表是多個自動化原件共同組成的，具有相對完善的功能的自動化技術(shù)工具，一般同事具有很多種功能，比如同時實(shí)現(xiàn)測量、顯示、控制、記錄和警報等功能，自動化木身是一個系統(tǒng)，同時又是整個大型自動化系統(tǒng)的一個了系統(tǒng)，自動化儀表是一種信息及其，主要的功能是進(jìn)行信息形式的轉(zhuǎn)換，將輸入的信號轉(zhuǎn)化成

2、需要的輸出信號。信號的表達(dá)可以根據(jù)時間域或者平率范圍來表達(dá)，信號的傳輸可以調(diào)試成連續(xù)的或者斷續(xù)的模擬量和數(shù)字量的傳輸形式。二、化工行業(yè)自動化儀表發(fā)展概況目前我國的化工行業(yè)自動化控制總體水平較為落后，經(jīng)理了改革開放后的近三十年的發(fā)展很多人型企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了國際初步的水平，具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先是現(xiàn)場儀表的應(yīng)用，常規(guī)儀表是化工自動化的最常用的使用工具，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)的流量、壓力、溫度等相關(guān)工藝參數(shù)的檢測和控制，分析儀表是檢測化丄中不可或缺的工具，隨著對環(huán)境保護(hù)和綠色生產(chǎn)的要求，分析類的儀表的需求作用越來越明顯，上世紀(jì)八十年代以來，網(wǎng)絡(luò)化的工藝流程分析較多地應(yīng)用在了化工生產(chǎn)中，將

3、信號引入調(diào)節(jié)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在石油化工的生產(chǎn)中，通常是采用光譜儀進(jìn)行光學(xué)分析。截止目前我國的化工系統(tǒng)所使用的分析儀衣型號較多，種類高達(dá)三十多種。在中央控制器的配備方血，目前我國的很多化工企業(yè)通常都是使川可編制控制器的系統(tǒng)或者是集散控制系統(tǒng)進(jìn)行自動控制,其屮前者的使用范I節(jié)I是進(jìn)行程序的控制盒順序的控制以及對連續(xù)生產(chǎn)的控制，使得化匸生產(chǎn)高效方便。它的最主要特點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算代替了傳統(tǒng)的電器邏輯計(jì)算，但是缺點(diǎn)是模擬量的功能使用相對較弱，在化工企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)過程小需耍大量的模擬數(shù)據(jù)對信號的處理需要依靠復(fù)雜的電腦編程來實(shí)現(xiàn)。而后者是在運(yùn)算放大器工具的基礎(chǔ)上川計(jì)算機(jī)模擬運(yùn)算代替原有的模擬

4、運(yùn)算模式，因此在控制多個模擬量的回路研究屮具有優(yōu)勢，而且后者的其他功能也被廣泛的采納和運(yùn)用，成為了很多自動控制系統(tǒng)的典范。但是這種方式的最人缺點(diǎn)是在安裝和維護(hù)的過程中費(fèi)用較高而n在進(jìn)行邏輯計(jì)算的時候速度過慢，因此傳輸數(shù)據(jù)的距離就會有較大的限制，其中最大的問題就是系統(tǒng)的封閉性導(dǎo)致了不同廠家ZI'可的產(chǎn)品不能夠?qū)崿F(xiàn)互換和交流，極大地限制了用八的選擇范圍。具次是化工儀表的白動化發(fā)展的依賴性較強(qiáng)，化工自動儀表自動化發(fā)展的主要依賴資源是礦產(chǎn)、石汕和水資源，但是這三種資源在我國都是I-分缺乏的，因?yàn)榇址判偷拈_發(fā)和利用的模式導(dǎo)致了綜合利用水平低，資源的浪費(fèi)和不可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了限制化工自動化發(fā)展的最人

5、瓶頸。技術(shù)依賴性也是非常強(qiáng)的，準(zhǔn)確地選擇化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域和掌握新技術(shù)的未來發(fā)展趨勢對未來化工儀表的自動化發(fā)展至關(guān)重要，但是目前我國的化工企業(yè)在儀表自動化方面十分落后，嚴(yán)重地阻礙了化工儀表口動化的發(fā)展。最示是連續(xù)性的人規(guī)模生產(chǎn)，化工類企業(yè)的生產(chǎn)是采用典型的連續(xù)人規(guī)模的生產(chǎn)模式,原料的成本在整個住產(chǎn)產(chǎn)品成本小占有非常大的比重，車間的日動化要求程度相對較高，對反應(yīng)裝置和儀表以及設(shè)備的要求都非常的高，在不進(jìn)行新項(xiàng)口的改造前提下，生產(chǎn)過程小制約耗能就很難再有突破，因?yàn)榛ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)周期比較長而且產(chǎn)品的價格受到了原材料價格的影響波動較大。牛產(chǎn)流程的特殊化是指化工產(chǎn)業(yè)的牛產(chǎn)通過設(shè)備和能源以及具他的資源

6、進(jìn)行合成、分離或者萃取和化合各種資源，并且生產(chǎn)處更多對人們生活有益的產(chǎn)出物。化工設(shè)備的專業(yè)化是指化工行業(yè)的儲存設(shè)備維護(hù)和安裝質(zhì)量十分重要，其中不能發(fā)生停滯，當(dāng)供需發(fā)牛?變化的時候只能依靠及時調(diào)整工藝流程的和關(guān)參數(shù)來維持生產(chǎn)，不能夠終端。三、化工口動化儀表的一般結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能化工儀表的自動化信息集成主要包括DCS系統(tǒng)各個站點(diǎn)之間通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)信息間的交換，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)注重時效性、數(shù)據(jù)通信能力以及可靠性；網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議對系統(tǒng)的性能具有非常重耍的影響，DCS的網(wǎng)絡(luò)通信功能不僅耍從數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰紤]，還需要考慮到信息的表達(dá)方法?？刂乒δ艿姆稚⒒唧w指的是從儀表的角度來說DCS具冇傳統(tǒng)設(shè)備不具備的通信的功

7、能，而且從計(jì)算機(jī)的角度來看，DCS能夠?qū)⑾到y(tǒng)的各個功能分散到不同的設(shè)備系統(tǒng)屮進(jìn)行完成，并且通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和協(xié)調(diào)，DSC的檢測和計(jì)算是在化工生產(chǎn)的現(xiàn)場控制站完成的，這個系統(tǒng)具冇多個部分的控制臺和操作站，分別對各自監(jiān)控的對象進(jìn)行控制和監(jiān)視。系統(tǒng)的功能從運(yùn)行操作站的運(yùn)行操作機(jī)制來講主要是為了能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)界面功能，現(xiàn)在通常采用的方法是PC機(jī)和專用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控構(gòu)成的，它的運(yùn)行工作人員和監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際操作人員進(jìn)行全程的操