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簡析工業(yè)自動化儀表和化工自動化

文檔作者：任超文檔來源：大連燕山石化工程設(shè)備有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月30日
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Equipment technology 裝備技術(shù) 135
簡析工業(yè)自動化儀表和化工自動化
任超
（大連燕山石化工程設(shè)備有限公司）
中圖分類號：K928 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號1007-6344 （2016） 01-0135-01
摘要：自動化控制是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科，綜合利用自動控制器儀表學(xué)科，以及計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論服務(wù)于化學(xué)工程學(xué)科更是 大家所研究的目標(biāo)，從化工生產(chǎn)自動化需要出發(fā)，探討化工儀喪的分類、性能和發(fā)展。 工業(yè)自動化控制主要利用電子電氣、機(jī)械、 軟件組合實(shí)現(xiàn)。即是工業(yè)控制，或者是工廠自動化控制。主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)，電氣手段，使工廠的生產(chǎn)和制遺 過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。
關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化 化工自動化 過程控制

一、	化工自動化儀表的種類和性能
分類方法很多，根據(jù)不同原則可以對自動化儀表進(jìn)行不同的分類。我們根據(jù) 實(shí)際生產(chǎn)中數(shù)據(jù)采集的不同特點(diǎn)，從以下幾方面對化工自動化儀表進(jìn)行分析。
1、	溫度儀表。刼當(dāng)用的儀器儀表是熱電阻、熱電偶。由于電子技術(shù)的發(fā)展特 別是現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用，熱電阻、熱電偶信號直接進(jìn)入des或其它溫度采集儀表? 一體化的溫度變送器（兩線制）等，使溫度控制實(shí)現(xiàn)自動化。
2、	壓力儀表。壓力是化工生產(chǎn)中必不可少的，沒有一定的壓力反應(yīng)就會發(fā)生, 生產(chǎn)就不能進(jìn)行。而因壓力往往關(guān)系到生產(chǎn)、設(shè)備和人身安全，因此.壓力儀表 是非常關(guān)鍵的。壓力儀表的種類也較多.有壓力傳感器、變送器和待種壓力儀表 等，應(yīng)用的范圍有高溫介質(zhì)、脈動介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)、粘稠狀、粉狀、易結(jié)晶介質(zhì) 的壓力測量，精度可達(dá)0」級。
3、	物位儀表。在化工生產(chǎn)中，往往需要對原料、半成品和成品的液位進(jìn)行測 量，由于測量過程與被測物料特性關(guān)系密切，所以除浮力式儀表外，物料儀表沒 有通用產(chǎn)品，按測量方式分為直讀式、浮力式、紳壓式（差壓、壓力）、電接觸 式、電容式、超聲波式、雷達(dá)式、重垂式、輻射式、激光式、音叉式、磁致伸縮 式、矩陣渦流式等，其中雷達(dá)式（0.3%）、磁致伸縮式（0.05% ）以及矩陣渦流式 液位計(jì)（士 1mm）精度高，在石化行業(yè)的應(yīng)用逐步普及。
4、	流量儀表。流疑的測疑是化工生產(chǎn)中最多的控制環(huán)節(jié)，也是溫、壓、液（位）、 流四大參數(shù)中內(nèi)容最豐富的一個門類。我們所說的流疑，不是一般的流速，是單 位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體的體積和質(zhì)量，有時還要測量管道中一段時間內(nèi)流 過的累積流休的體積和質(zhì)量（流量積算儀）。由于不同條件下對整理流量測量的 要求不同.有大口徑流疑、微小流疑；高、低溫介質(zhì)的流量；高粘度介質(zhì)強(qiáng)腐蝕 介質(zhì)的流量；粉料、粘污介質(zhì)的流量；脈動流、多相流等流量。流量測量原理上 大致分有速度法、容積法測量體積流疑.直接法、推導(dǎo)法測量質(zhì)量流疑。實(shí)際上 細(xì)分有節(jié)流式或壓差式（孔板、噴嘴、文丘里管等）、速度式（水表、渦輪、靶 式、電磁、超聲波、渦街、質(zhì)量流量計(jì)等）。
5、	在線過程分析儀。在應(yīng)用中.在線過程分析儀往往要與高精尖的分析儀器 配套使用，一般包括液相色譜、氣相色譜、質(zhì)譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、 原子吸收及等離子發(fā)射光譜、電化學(xué)等分析儀器。
二、	工業(yè)自動化儀器儀表
1、PLC
PLCT可編程序控制器取代繼電器控制裝置的要求：①編程簡單.可在現(xiàn)場 修改和調(diào)試程序;②維護(hù)方便?采用插入式模塊結(jié)構(gòu)；0）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng); ④體積小于繼電器控制裝置;⑤數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī);⑥成本可與繼電器控 制系統(tǒng)競爭;⑦可直接用115V交流電壓輸人;⑧輸出量為115V、2A以上，能直接 驅(qū)動電磁閥、接觸器等;⑨通用性強(qiáng)，易于擴(kuò)展働用戶程序存儲器容量至少4kB°
我國的PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快，尤其在應(yīng)用方面更為突出。在20 世紀(jì)70年代末和80年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的 PLC。此后，在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中.PLC的應(yīng)用逐年増多，并取得顯著 的經(jīng)濟(jì)效益，PLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛，對提高我國工業(yè)自動化水平起到了 巨大的作用。
2、工控PC
基于PC的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統(tǒng)集成商提供 了更靈活的選擇.從長遠(yuǎn)角度看，PC控制系統(tǒng)維護(hù)成本低。近年來，工業(yè)PC在 我國得到了異常迅速的發(fā)展。
三、	化工儀器儀表的新發(fā)展
1、	儀表有了可編程功能。計(jì)算機(jī)的軟件進(jìn)人儀表.可以代替大量的硬件邏輯 電路，這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的位控特性進(jìn)行一 個復(fù)雜功能的控制.其軟件編程很簡單（即可以用存儲控制程序代替以往的順序 控制）。而如果帶之以硬件，就需要一大套控制和定時電路。所以軟件移植入儀 器儀表可以大大簡化硬件的結(jié)構(gòu)，代替常規(guī)的邏輯電路。
2、	儀表有了記憶功能。以往的儀表采用組合邏輯電路和時序電路.只能在某 一時刻記憶一些簡單狀態(tài)，當(dāng)下一狀態(tài)到來時，前一狀態(tài)的信息就消失了。但微 機(jī)引人儀表后，由于它的隨機(jī)存儲器可以記憶前一狀態(tài)信息，只要通電，就可以 一直保存記憶，并且可以同時記憶許多狀態(tài)信息，然后進(jìn)行重現(xiàn)或處理。
3、	儀表有了計(jì)算功能。由于自動化化儀表內(nèi)含微型計(jì)算機(jī).因此可以進(jìn)行許 多復(fù)雜的計(jì)算，并且具有很高的精度。在自動化儀表中可經(jīng)常進(jìn)行諸如乘除一個 常數(shù)、確定極大和極小值、被測疑的給定極限檢測等多方面的運(yùn)算和比較。
4、	儀表有了數(shù)據(jù)處理的功能。在測量中常常會遇到線性化處理、自檢自校、 測疑值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件.這些都可以 很方便的用軟件來處理，一方面大大減輕了硬件的負(fù)擔(dān)，又増了豐富的處理功能。 自動化儀表也完全可以進(jìn)行檢索、優(yōu)化等工作。
5、	儀表的測量精度高了。由于自動化儀表的中心控制系統(tǒng)是微型計(jì)算機(jī)，可 以進(jìn)行快速多次重復(fù)測量，然后求平均值。這樣就可以排除一些偶然的誤差與干 擾。
6、	儀表具有修正誤差的能力。實(shí)時地修正測量值誤差是較為復(fù)雜的功能。裝 有微處理器的儀表可以減少誤差，依靠限制干擾來提高精度。
7、	儀表能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制功能。實(shí)現(xiàn)自動化以后，一些常規(guī)儀表不易實(shí)現(xiàn) 的功能.在自動化儀表中就很容易實(shí)現(xiàn)。
四、	結(jié)束語
電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展.也促進(jìn)了常規(guī)儀表的發(fā)展.新型的數(shù)字儀表, 智能化儀表，程序控制器，調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用?，F(xiàn)在我國大、中、小型企 業(yè)以及廣大鄉(xiāng)、鎮(zhèn)企業(yè)依據(jù)不同的生產(chǎn)實(shí)際和需求，氣動儀表、電動儀表、模擬 儀表、數(shù)字儀表以及各種智能化儀表.計(jì)算機(jī)等都在進(jìn)行使用.形成了氣電結(jié)合、 模數(shù)共存、取長補(bǔ)短，協(xié)同發(fā)展的局面。它們構(gòu)成的各種自動化控制系統(tǒng)極大地 推動著我們的現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)。
參考文獻(xiàn)
[1]	慮坤源.PLC控制技術(shù)在橫排頭聞門控制中的應(yīng)用[J].安繳水利水電職業(yè)技術(shù) 學(xué)院學(xué)報(bào)，2009,⑵：72-74.
[2]	深入淺出西門子s7-200.

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