化工仪器自动化技术

化工仪器自动化技术（精选11篇）

化工仪器自动化技术 篇1

随着对石油化工领域研究的不断深入,对仪器设备功能的智能化、集成化、综合化、远程化及网络化等要求也越来越高,传统仪器设备已难以满足这样的需求。所以将虚拟仪器技术与化工仪器的测控技术相结合以及用软件来逐渐代替硬件的理念共同促使着新一代仪器—石油化工虚拟仪器的产生。

1 虚拟仪器技术简介

虚拟仪器技术[1,2,3]是以软件为核心借助计算机强大的数据存储、加工处理功能和极高的精确度,能迅速准确地完成实际生产过程中数据的自动采集、实时显示、深层次分析与处理及多个测试结果同一面板显示等功能,实现自动化测试与控制,避免了诸多人为因素的影响,很大程度地提高了测试的精确度和控制的自动化程度。同时虚拟仪器的功能主要是通过软件编程来实现的,在硬件基本确定后,通过编写不同的软件程序就能实现不同的测试和控制功能,从而最大限度地降低了仪器的开发成本和维护升级费用。

一个完整的虚拟仪器[4]需要硬件和软件的相互结合,仪器中的硬件设备主要用来实现信号的输入和输出,而软件的作用是通过编程将采集到的数据进行加工分析、显示、存储及控制等。虚拟仪器完整体系的结构框图如图1所示。

2 LabVIEW软件简介

虚拟仪器技术蕴藏着巨大的发展潜力,已经成为各个领域发展道路上的先进方向,在“软件就是仪器”这一核心理念的驱动下,国外各大测控仪器公司相继开发和推出了为数不少的虚拟仪器软件开发平台,尤其是美国NI公司推出的基于G语言(图形化编程语言)模式的LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench的缩写,即实验室虚拟仪器集成环境)编程平台[5],此软件之所以是目前应用于虚拟仪器开发中功能最强大、发展速度最快的图形化软件开发平台,具有以下其他软件无法比拟的优点[6,7,8]:

(1)采用数据流编程方式,由彩色的图标、连线构成的程序框图中各节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序,用图标表示函数,用连线表示数据流向。相对于传统的文本式编程代码更加直观、层次清晰、赏心悦目。

(2)提供了大量外观与传统仪器(如示波器、万用表、按钮、开关等)类似的控件,并可以对控件进行自定义,满足用户的特定需求,方便、快捷地进行控件拖放来创建人机界面。

(3)内置了大量的函数库和程序模块库,具有专用性和可扩展性,提供了用于数据采集、分析、显示、存储等以及GPIB、DAQ、VXI、串行口等各种总线设备的应用程序模块,使不熟悉总线标准的工程师们也能顺利地进行仪器开发。

(4)用户可以把创建的VI程序当作子程序调用,以创建更为复杂的程序,而这种调用的层次是没有限制的。

(5)程序的运行是基于数据流驱动模式,不受计算机操作系统的影响。

(6)在程序进行测试时,不仅提供了如断点、单步运行、探针等传统手段,还提供有高亮执行工具,可以在程序运行中高亮显示数据的传递细节,以便于用户进行高效率的调试。

(7)提供了大量的与外部代码和软件进行连接的动态链接库,还提供了CIN(Code Interface Node)节点,可以方便地调用由C/C++及Matlab编译的程序模块,具有更大的开放性。

(8)支持常用的网络协议,具有数据共享、远程测控等功能。

3 虚拟仪器技术在石油化工领域的应用

在石油化工的生产过程中,传统的仪器设备是由厂家预先设定好的硬件组合,功能比较单一,具有很强的专用性,难以满足用户的特殊需求;生产过程中,需要对大量的敏感参数(如温度、压力、液位等)进行实时监控和报警,测试结果只能人工记录后才能对数据进行计算、分析和评估,一方面人工读取数据会造成人为误差,另一方面不能实时处理数据、绘制实时图;对一些需要多参数同时测试的过程,即使用多台仪器同时测定,却往往很难保证各台仪器间的兼容性,同时也增大了设备的投资成本,且多参数同时测试的结果不能集中到同一面板上进行显示,不方便用户对多个参数变化的综合比较和分析;对有些设备的操作,由于条件的苛刻(尤其是易燃易爆有毒的测试现场),不能进行人工直接操作,需要远程测控,传统仪器很难满足这一迫切需求;若传统仪器设备的部分器件出现故障,将可能导致整个测试系统的瘫痪甚至报废,造成资源的极大浪费。

天津大学的韩磊等基于LabVIEW开发了虚拟-1286电化学接口软件,通过测试黄铜在自来水中的耐腐蚀性和不锈钢钝化膜的稳定性,证明该接口软件兼备了灵活性、实用性与可靠性;东南大学的王晓[10]等基于LabVIEW开发了换热器试验装置测控系统,在保证系统安全可靠性的基础上,同时实现了数据测量、记录和分析等多种功能,具有较高的自动化程度与控制精度;新疆大学的付志新[11]等研发了一套全混流反应器的仿真系统,通过模拟计算验证了该仿真系统可应用于不同反应类型的稳态和动态模拟,既方便于用户进行反应器的设计,又可用作稳态、动态反应器的演示或培训,具有较强的实用性。Schlumberger(斯伦贝谢公司)在阿拉斯加石油钻井作业中使用NI FieldPoint和LabVIEW实现了冗余钻井控制,创建了一个带有控制和远程关机功能的监控报警系统,防止了泵机系统的损坏和环境污染,提高了安全性;胜利油田和华东输油管理局利用LabVIEW软件开发的原油管道实时性泄漏监测系统已成功应用于集输管网和长输管线,能及时精确地定位突发原油泄漏的泄漏点,有效地防止造成巨大的经济损失和环境污染;Shell(壳牌)利用LabVIEW软件实时模块与FieldPoint分布式I/O,研制开发的段塞流抑制系统(S3),成功地控制了因操作变化(如开关车、增加产量等)而引起的在长距离的流线-升管系统中形成的大规模段塞流[12]。

4 展 望

由于石油化工实际生产过程的复杂性和多样性,也由于虚拟仪器技术涉及多个学科和多个领域,如何将虚拟仪器技术更好地应用于石油化工领域中去,以及如何利用LabVIEW强大的图形化软件编程实现对现场仪器设备的更多功能的测试和控制,仍然需要更加深入的研究,例如:将LabVIEW软件强大的数据处理功能应用到化工仪器的测试中去,使数据的采集、加工处理更加精确化;通过LabVIEW实现多种控制算法,设计各种控制器,针对实际生产过程中的敏感参数进行自动化控制,提高石油化工生产过程的自动化控制程度和安全性;基于网络实现远程测控,为数据共享、高危现场的自动化测控提供有利条件等。所以本着以“软件逐渐代替硬件”这一理念,开发性能更高的石油化工虚拟仪器,对提高仪器开发的效率和减少开发维护的成本,具有更大的学术意义和实用价值。

摘要：简单介绍了虚拟仪器技术的概念及其完整体系的构成,详细介绍了LabVIEW作为开发虚拟仪器功能最强大的图形化软件平台所具有的优点,通过与传统仪器的比较,概括了目前LabVIEW软件在石油化工领域中的应用,并针对其应用提出了几点展望。

关键词：虚拟仪器,LabVIEW,石油化工,展望

化工仪器自动化技术 篇2

基金项目管理办法

一 总则

广西自动检测技术与仪器重点实验室对国内外开放，实验室具有仪、光、电、控等学科交叉优势，遵循求实、创新、协作的研究风格，围绕智能仪器与系统、可测性设计与故障诊断、光电测试技术与信息处理开展关键性、原创性科学技术集成研究，促进团队发展、学科进步和经济的可持续发展。

二 资助范围与条件

1.申请人为具有中级及以上职称或硕士及以上学位的国内外科技人员，在相关领域有相当的技术积累，且有稳定的科研队伍支持项目执行。课题负责人同只能申报一个实验室基金项目，已经承担本实验室基金项目且未结题的负责人不能申请。

2.主任基金的申报对象是桂林电子科技大学相关学院的科研人员，开放基金的申报对象不能是桂林电子科技大学的科研人员。

3.申请人须根据重点实验室课题资助方向进行申请。申请项目应具有创新的学术思想，解决的科学问题要明确，研究路线或技术方案可行，研究重点突出，考核目标明确。

三 申请与评审

1.申请人按规定的格式，认真、如实填写申请书，所在单位主管部门应签署意见，并加盖单位公章。2.所有申请均须报送电子申请书和纸质申请书原件（一式1份），电子申请书和纸质申请书的内容必须一致。

3.评审将按照“发扬民主、公平公正、择优支持”的原则，由实验室学术委员会对申请者提交的申请书进行评审，确定资助项目和金额。

四 实施管理

1.获得资助的项目由实验室学术委员会主任及实验室主任签署批准意见并及时通知申请者。

2.获得资助的项目负责人按照通知要求填写项目任务合同书，并在规定时间内寄回重点实验室办公室，由实验室主任核准后划拨项目经费。

3.项目批准之后，项目负责人全面负责项目的实施，并定期向本实验室汇报项目的执行和进展情况，每年12月31日前应提交全年研究进展报告，内容包括：(1)进展情况报告及下一研究计划；(2)成果和论著的复印件1份。如果项目不能如期完成或负责人发生出国/调离，无法按计划实施项目，实验室有权中止经费支持。

4.由重点实验室资助的项目所发表的论文、论著、研究报告、资料、鉴定证书以及申报成果时，研究者须署名“广西自动检测技术与仪器重点实验室（桂林电子科技大学）”（英文：Guangxi Key Laboratory of Automatic Detecting Technology and Instruments(Guilin University of Electronic Technology)）和研究者所在单位，且均须标注“广西自动检测技术与仪器重点实验室基金资助”（英文：“Supported by Guangxi Key Laboratory of Automatic Detecting Technology and Instruments”）字样和项目编号。

五 项目结题

1.项目完成项目任务书确定的目标可申请书面结题，报本实验室审查后，对项目给予结题确认。

2.自研究期满之日起3个月内，项目负责人应当向本实验室提交项目结题申请和相关结题材料。项目负责人应当对项目结题材料的真实性负责。

3.实验室受理项目结题申请后，组织项目审查或者项目验收。对符合项目结题要求的，准予项目结题并书面通知项目负责人。

六、经费使用管理

1.实验室开放基金项目开支范围参照广西科学基金项目管理执行，限于资助项目研究工作直接需要的费用，利用资助经费购买的专用设备，所购设备归实验室所有。

2.开放基金项目经费的不拨付到项目负责人所在单位。开放基金项目经费由实验室统一管理，用于支付开展项目研究和学术交流等相关费用。

化工仪器自动化技术 篇3

关键词：化工生产 电气自动化技术 应用

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0087-01

我国化工领域的电气自动化技术起步晚，过去化工生产中，多数工作依靠人工操作完成，电气自动化技术经过一段时间发展后，逐步过渡到自动化生产模式中，自动化水平也有所提升。电气自动化技术牵涉电工、计算机、自动化等多个领域的技术，在发展国民经济中发挥重要作用。文章以电气自动化技术为研究对象，介绍了其在化工生产中发挥的功能及应用情况。

1 化工生产中电气自动化技术使用现状

电气自动化技术在化工领域发挥着重要作用，因我国东西部发展处于不平衡状态，因此必须把地域差异性考虑在内。例如：我国西部经济发展相对比较落后，化工生产模式还是作坊式的车间内，生产过程多数为人工操作，需要投入大量的劳动力，且生产效率不高，导致化工企业自动化技术使用情况不一致的情况。我国发达地区运用的自动化技术，并不都适应西北落后地区发展的需求，想要为本地区开发最佳的化工生产电气自动化技术也比较困难，在这方面我国还有很长的路要走。同时，我国电子自动化技术在发展方面存在软、硬件不平衡的情况，一般硬件设施的自动化是多数化工企业较为重视的方面，从而忽视软件的建设。这也是导致我国化工生产自动化软件技术发展落后的重要原因，导致实际生产的效率不高，化工生产水平较低，严重阻碍着我国化工生产的自动化进程。某些化工企业也引进最先进的自动化控制技术，但没有根据实际生产需求对软件进行更新，致使其无法发挥最佳效率，资源不断浪费。

2 电气自动化在化工生产中发挥的功能

2.1 控制设备

电气自动化就似乎可以完成生产设备全面自动化控制，使用自动化装置达到控制生产设备的目的。这些生产设备都配备有安全保护及相应的辅助机构，以此保障生产过程的安全性。自动化设备系统是采用多台自动化设施、导航设备及相应的辅助设备组成的，计算机可以根据所设置的路径工作，发挥监控机控制的效果。

2.2 合理节能

使用电气自动化技术可以提升系统的效率，有效降低能源消耗，减少劳动力投入、间期劳动强度等。自动化生产模式可以更全面的对能源进行管理，采用过程监控，监测使用能源的发生情况，同时直接控制能源放散系统，从而有效降低能源的放散量。

2.3 监控生产

监控设备必须对整个生产过程进行监控，如果出现问题，及时发现并有效解决。监控是确保平稳运行的关键，有助于提高化工生产的效率。监控是确保生产顺利进行的关键，防止出现故障引起大范围停工或影响生产正常运行的事件。自动化监控系统包括通信平台、远程监控终端、摄像设备等，如果生产中出现故障，报警系统自动开启发出报警警报，无线接收系统接收信号传递到管理平台，管理人员根据显示设备观测整个系统运行情况，对出现故障的位置进行处理。

3 电气自动化技术在化工生产中的应用

3.1 统一程序接口

采用统一的程序终端，从而确保各个系统之间的信息互换，保障信息的高效传输，也确保信息的高效管理。把程序接口统一，也就是把MIS系统与信息中心连接在一起，确保生产单位与生产信息可以有效沟通，提升管理的效果，有效解决各个环节之间的通讯障碍。

3.2 现场总线控制系统

使用现场总线控制系统，可以有效节省化工生产的成本费用、机械设备的安装及投资费用。现场总线控制技术设备不多，总线结构过于简单，一对双绞线能与多个设备及仪器相互连接，因此硬件投资额度低于DCS系统，可以有效减少电缆及槽盒的使用数量，减少前期的基础性投资，降低操作人员的工作强度，达到简化工作流程的目的。使用现场总线控制技术，可以有效节省自动化生产的后期投资。如果化工生产现场出现变化时，例如：生产后期需增设相应的控制设备，不用重新添加电缆，可以在原先的旧电缆上连接，就可以扩大规模，有效节省后期使用电缆的费用及敷设电缆的费用。现场总线控制技术有助于操作管理人员快速掌握生产情况，实施控制自动化控制运行状态，及时发现问题并解决问题，确保总线控制系统的安全。

3.3 先进的控制

化工生产中创建的数学模型是一个比较复杂的过程，如果使用自动化控制时，所用的传统控制方法不能满足实际生产要求，这就需要使用先进的控制办法，从而对模型的形式进行预测。同时，先进的控制系统可以控制并处理复杂多變的变量，使用数学模型代表化工生产过程，有效控制输入及输出变量。在对数据进行收集的时候，为防止受到现场噪音的干扰，保障数据的可靠性，必须对所采集的数据展开过滤处理。有些变量数值进行数据采集时无法测到，这就必须给予监控计算。

4 结语

化工产业是我国国民经济的组成部分之一，随着电子信息技术的快速发展，也带动着我国化工领域自动化的发展。文中从电气自动化技术在化工生产中使用现状及功能入手，介绍了其在化工生产中的应用情况。

参考文献

[1]李丰.电气自动化技术在化工生产中的应用[J].机电信息，2014（27）：88-89.

[2]宁开春.电气自动化在化工生产中的应

用探析[J].中国化工贸易，2014（13）：298-

298.

[3]高检法.浅析电气自动化技术在化工生产中的应用及发展趋势[J].科技风，2013（19）：79.

化工仪器自动化技术 篇4

虚拟仪器技术的核心是软件, 依赖于计算机自身强有力的数据加工、存储、处理等功能, 可以快速精确的实现石油化工产品在生产实践中需要的多个功能, 如数据自动采集功能, 深层分析与处理功能, 实时显示功能, 多个测试结果同一面板显示功能, 这些操作都是自动化的, 避免了人为因素可能造成的失误, 提高了测试的准确度, 优化了控制的自动化进程。此外虚拟仪器可以根据编写不同的软件编码来完成不同的测试与控制, 这样只需投入一个完整的虚拟仪器, 其硬件设备和软件编程相互结合, 就可以完成多项检测与控制, 其开发与维护成本都大大降低。

二、虚拟仪器的发展历史

十九世纪五十年代第一代模拟仪器诞生, 比如晶体管电压表、指针式万用表等, 属于老式的电磁机械结构, 凭借指针来显示最后结果, 主要优势是价格低廉, 而不足是测试精确度较低, 使用便利性交叉, 但在当时已经应用比较广泛了。十九世纪七十年代第二代数字化仪器产生, 比如数字频率计、数字电压表等, 基本工作原理实将模拟信号的测量转化为数字信号的测量, 最终输出结果显示为数字, 其测量精确度已大大提高, 响应速度很快。到八十年代已经出现智能仪器, 它是在数字化基础上装备微处理器, 是电子仪器与计算机技术相结合的产物, 既能自动测试, 又能进行数据存储、运算、逻辑判断能力, 其应用便捷, 测试准确度高, 不足之处是借助硬件形式存在, 灵活性不够。随着科学技术快速发展, 1986年第四代虚拟仪器问世, 对仪器行业来说是重大的革新, 引导了未来仪器产业的发展方向。

三、虚拟仪器技术在石油化工检测中的应用

虚拟仪器以其独特的优势取得快速发展, 性能高, 扩展性强, 节约时间, 无缝集成, 这些促成了虚拟仪器在检测领域的大范围应用, 石油化工检测方面也不例外, 而且经过二十几年的发展, 虚拟仪器技术正沿着总线与驱动程序标准化、编程平台的图形化、硬/软件模块化等方向不断进步, 对石油化工的检测贡献更为显著。

1. 提高测量精确度

虚拟仪器具有智能化功能, 可以根据机外或机内的基准不断自动进行校检, 并将仪器系统的误差储备上, 当进行测量时自动从检测结果中扣除存纯好的系统误差, 从而提高了精确度。或在测量之前, 自动进行校验零点的工作, 就是当输入接地时, 将飘移电压存储上, 再从检测数据中扣除。经过多次的数据测量与分析处理, 会得到最为准确的测量结果, 误差会达到最小。

2. 实时在线, 灵活方便的检测

化工产品的产生过程中, 最优结果是通过最短的时间, 消耗尽量低的能源成本, 而得到最高效的产物, 这就需要对产品质量进行检测和控制。传统方法是从反应一开始, 即需要每隔一定时间对产品进行取样、预处理、分离、提纯等工作, 取得样品, 在进行定量或定性化学分析, 取得产物与反应物的浓度随时间变化的比例关系, 然后再反馈到生产中, 以确定最佳生产条件。这种方法检测周期长, 若反映过程变化的太快, 就不能实时得到检测结果, 信息不能及时反馈, 就无法实时调整条件, 达到最佳的生产质量控制。当生产环境有毒、有害时, 还会危及生产人员的生命健康。但是通过使用虚拟仪器技术, 可以开发一套用于现场检测的虚拟仪器系统, 这样通过在线测量的光纤探头就可以实现反应物与生成物浓度变化的检测, 速度快, 实时在线, 灵活安全, 是化工质量检测与控制的不二选择。

3. 自动控制系统的开发

一直以来电厂的化工部门都采取人工手段分析汽水品质, 且人工调节加药量来调节水质, 其弊端在于人工操作有间隔, 不能实现连续控制, 并且人工操作方式是否精确, 与化学分析人员的经验、熟练程度、化验技术密不可分, 加药控制得不到保障。现在人们对汽水指标的分析与加药系统的自动控制有了更高的要求, 传统的人工操作已经很难满足高运行的质量要求。此时虚拟仪器技术就有了用武之地, 研究者们开发了基于Lab VIEW的由计算机控制的自动加药监控系统, 借助虚拟仪器技术, 电厂化学车间自动化水平更上一个新台阶, 被各大电厂广泛应用, 效果很好。

4. 网络化测控

石油化工运输近些年来屡屡出现了管道被打孔盗油的现象, 还有因为腐蚀穿孔导致漏油严重的事件也频频发生, 这些行为都严重影响了油田的正常生产, 是国家财产的巨大损失, 对此石油管道的检测技术兴起, 特别是对长距离输油管道的泄漏检测与定位技术的研究非常多。为此国家油田注重了虚拟仪器的开发与使用, 以Lab-VIEW为软件编码环境, 利用计算机局域网建立了一个实时在线的定位检测系统, 将所有的客户端计算机、服务器与所有的信号采集设备都连接在局域网上, 通过TCP/IP协议进行数据传输。通过网络化的测控, 服务器上运行的服务器程序主要负责收集、处理和保存所有信号采集设备所采集的数据, 虚拟仪器系统可以实时自动监控与检测长距离输油管道的漏油位置与漏油量, 及时进行监控调度。

参考文献

[1]付志新, 罗金生.LabVIEW在全混流反应器仿真中的应用研究[J].化工生产与技术.2004 (01) .

[2]吴卫东.试谈虚拟仪器及其开发应用[J].现代电视技术.2003 (08) .

[3]孙翔.过程生产计算机仿真方法探索[D].新疆大学2005.

石油化工仪表自动化控制技术探索 篇5

在具体运营过程中，石油化工企业管道以及现场使用设备的内质温度通常都保持在-300~1u0007800℃，这种条件下，热电阻和热电偶代替了传统玻璃温度计，通过智能型的变送器可以快速将热电阻和热电偶这两种信号转换成电流或者电压信号。石油化工行业生产过程中存在很多对压力要求很高的环节，因此离不开压力仪表设备的有效支持。膜片式压力变送器可以对工作时所存在的结晶、聚合、黏稠介质压力进行监测。石油化工企业存在大量的储运设备，因此液位测量在石油化工企业当中的位置尤为重要，非接触式的有超声波，雷达物位计，接触式的有差压式、磁翻柱等，满足各种场合液位测量的需要。随着科技发达，人们对安全和环保的意识也逐渐增强，新型的测量仪表还可以对有机物含量，气体浓度，pH值等进行在线分析和测量。石油化工企业要实现对产品质量的保证，就必须要从根本上保证流量、温度、压力以及液位等信息数据的实用性和准确性。

3.2控制方法

之前在进行石油化工生产的时候，设备和控制系统是一一对应的，而现在都是整个装置共用一套控制系统，同时还可以将监视数据上传到全厂中央控制室中，通过一个控制中心来完成对整个厂区的集中监视。在具体进行控制的时候，上位机是显示控制核心，同时配有辅操台，紧急停车系统，可燃及有毒气体报警系统，在能为工作人员的具体操作提供便利的同时，也保证了装置的安全。再者具体生产环节，石油化工企业的设备操作过程相对较为复杂，同时在此过程中，还可能由于操作不当而造成其他安全事故的发生，因此要想将石油化工生产的可靠性和安全性提升，就必须要有效结合自动化控制仪表和智能化控制仪表来完成。

4结束语

作为我国经济发展的中流砥柱，石化企业具有非常明显的经济效益。所以，对于石化企业的安全生产必须要引起足够的重视，有效避免危险事故的产生。通过自动化技术来对其整个生产过程进行实时监测和控制，快速获取相关数据，将企业的工作效率提升上来，有效保证企业生产的安全性，进而促进其经济水平的发展。而且，自动化控制技术在工业控制领域的实际应用上面仍然还有很大的发展空间，也将是未来工业发展的一个方向。

参考文献

[1]齐洋.“工学一体、实境育人”教育理念在《化工仪表及自动化》课程教学中的应用[J].产业与科技论坛，(16)：177-178.

[2]沈峥.化工自动化仪表安装工程质量监督程序简析[J].河南化工，，35(10)：63-64.

[3]丁富明.浅析化工自动化控制的关键技术和仪表控制[J].化工管理，2018(21)：155.

化工仪器自动化技术 篇6

关键词：石油化工仪表；自动化控制；控制系统；自动检测仪表；变送器

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0008-03

1 概述

自动化仪表的智能化，使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作，使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计，不仅要考虑到功能的多样化，也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析，以便为以后的研究提供参考。

2 石油化工仪表中的控制系统

随着科技的发展，仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中，自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统，就要适应这些要求而使变送器快速发展起来，所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能，数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多，并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲，我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为＋0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时，也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡，从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确，从而提升产品的性能和质量。

2.1 DCS与FCS系统

我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品，与传统的DCS相比，新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结，能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制，也使性能变得更加强大。

2.2 新型DCS系统

炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂，这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统，不仅加强了自动化控制，也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制，对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中，还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费，由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件，此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强，可靠性也会越来

越高。

石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制，后来在乙烯装置中也采用了DCS控制，对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行，因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段，并采用了多集控单元，能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果，而以后还会变得更完善。

2.3 总线控制系统

全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广，对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计，目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息，其中的信息容量是相当大的，也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享，这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信，使得系统的可靠性提高，也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的，每个不同的厂家要按照标准生产产品，就可以相互交换或相互连接。即插即用，不仅能方便设备的提升更新，也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外，还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表，节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序，也更多地节省了其中的费用。

3 具体分析

3.1 检测执行仪表方面

石化现场设备或者管道内界质温度一般都在

－200℃～1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的，因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的，能抵御住高温，能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲，石化行业都以液位测量为主，并且除了浮力式仪表外，物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证，对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析，不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的，而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强，这也会使得产品的质量越来越高。

3.2 控制策略

从如今的新一代DCS系统的变化可以看出，石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用，其都是以DCS为基础的控制，但也都可以独立控制。

传统的生产过程都是一个装置一个控制室，但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主，这样能让公益操作人员轻松地进行操作。

石化装置的工艺过程复杂，很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升，若仅由DCS设备完成，则已经不能满足现在的要求了，如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实，而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产，还要在生产线的危险场所设置警报系统，一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下，对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。

4 结语

近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主，在安全生产的同时，设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平，增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。

参考文献

[1] 杜林军，兰志利，陈文俊．DCS系统在应用中的稳定性和不足分析及对策[J]．内蒙古石油化工，2005，31（12）．

[2] 严东伟．石化行业DCS系统抗干扰的分析与对策[J]．中国科技博览，2011，（27）．

浅议化工自动化控制技术 篇7

1 化工自动化控制技术的概述

化工企业在运用自动化控制技术需要对整个过程进行有效的控制, 而且还要结合相关的管理方式来进行, 这种技术在进行的时候还需要运用特定的算法, 这样才能使这种技术产生更高的工作效益。自动化控制表现在很多方面, 其中一些模拟量是主要的控制对象, 比如说流量、压力和温度都需要靠自动化技术来发挥作用, 化工原料加工的过程实施自动化能使整个生产过程的自动化控制更加系统化, 工程技术时间对这种技术有很大的影响, 因此在运用时要充分结合控制理论, 二者的有效结合可使自动化技术产生更好的生产效果。化工过程的自动化控制技术有着独特的特点, 这些特点主要表现在控制方式和控制对象等方面, 化工自动化技术是在无人操作的基础上进行的, 而且为了保证整个生产过程能够符合规律且有效运行, 在生产过程中要运用一定的控制装置。实现化工生产过程的自动化控制对相关的条件也提出了更高的要求, 自动化设备就是一个很重要的方面, 这些设备在选择上要满足一定的条件, 能够实现对过程中的参数的有效控制, 比如流量、压力、温度和液位, 化工自动化技术的实施需要具体平台, 在提供的平台中进行操作对相关人员的素质提出了很高的要求。

2 我国化工自动化控制技术现状

我国化工行业的自动化技术需要发挥多种技术的作用, 这些技术主要有仪表技术和控制理论技术等, 而且这些技术分别有不同的功能, 化工生产需要经过很多环节才能完成, 这些环节在整个自动化过程中是不可少的, 其中检测工作是保证产品质量的重要手段, 为了保证生产的效益, 控制生产过程中的总消耗是非常有必要的。化工自动化技术的实施要充分发挥科研的力量, 而且市场中需求的变化也会对该技术造成影响, 化工自动化控制技术在实践过程中的运用效果在很大程度上受其组成系统的影响, 这种技术的三大组成系统不仅包括硬件和自动化软件, 应用系统也是一个重要的组成部分, 这种技术控制不仅满足现代社会的发展要求, 而且还有很高的综合化程度化工自动化技术有着自己独特的发展历程, 以前这种控制技术主要是独立子系统, 但随着现代信息技术的发展, 网络多元化系统开始取代原有的系统模式, 从单体向总体发展需要一定的技术支持, 而且这种发展趋势也对化工生产行业的经济效益也有很大的影响。

3 我国化工自动化控制技术的发展趋势

化工自动化控制技术是互联网技术不断发展的结果, 而且其在应用的过程中还要充分利用微电子技术, 现在这种技术已经能够实现多机联网作业操作, 而且一体化的程度也在提升, 扩大化工行业的规模是这种技术控制的主要发展方向, 而且在这个过程中需要充分发挥自动化的作用, 化工自动化技术水平的提升不仅对系统设备提出了更高的要求, 且对于行业工作人员的理念也提出了更高的要求, 实现整个行业的自动化是该技术发展的主要方向, 现在化工行业在硬件条件方面虽然有很大改进, 但是行业更新十分迅速, 这要求一些设备要不断地升级, 从而使自动化技术满足市场的需求。行业的发展离不开工作人员的作用, 因此单位要重视员工的学习, 提供更多的培训机会, 从而使从业人员的素养能够全面地提升, 这种发展理念对自动化技术的发展有着深远的作用。

4 结语

我国在化工自动化技术方面已经取得了很大的进步, 这些进步主要体现在自动化控制规律的掌握方面, 而且我国化工行业在自动化控制方案方面发展得比较成熟, 这些方面的进步对于整个行业的效益都有很大的影响, 但是在具体的生产过程中仍然存在问题, 这需要相关的研究人员加大分析力度, 在技术研发方面要投入更多的精力, 这样才能有效地克服现存的问题, 从而为经济发展作出应有的贡献。

摘要：化工生产在时代的要求下需要不断改进技术, 随着生产过程的不断完善, 化工自动化控制水平也在不断提升, 这门学科在应用的过程中需要充分发挥控制仪表的作用, 然而近年来, 随着该学科研究的不断深入, 研究人员发现化工自动化控制的现状仍然存在着一些问题, 这种技术需要深入的研究和分析才能顺利发展。

关键词：化工自动化控制,概述,现状,发展趋势

参考文献

[1]刘燕, 杨光华, 闫昭.化工自动化控制及其应用[J].化学工程与装备, 2010 (10) .

[2]郑纯智, 文颖频, 张春勇.化工原理教学改革探讨[J].江苏技术师范学院学报, 2010 (03) .

[3]晁元德.化工自动化控制的发展趋势分析[J].化工管理, 2014 (05) .

石油化工自动化技术发展趋势 篇8

趋势一:集成自动化系统水平不断提高

世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说, 为应对全球竞争, 对于企业信息化系统的建设高度重视, 这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况, 通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时, 当前新建的大型石化企业, 生产装置规模大且同步建设, 控制系统规模多达几万点, 涉及分散控制系统砚场总线控制系统 (DCS/FCS) 、安全仪表系统 (SIS) 、火灾和气体检测系统 (FGS) 、压缩机控制系统 (CCS) 、转动设备监视系统 (MMS) 、设备包控制系统 (PECS) 、分析数据采集系统 (ADAS) 、罐区数据采集系统 (TDAS) 、储运自动化系统 (MAS) 、设备管理系统 (AMS) 、操作数据管理系统 (ODS) 、先进控制 (APC) 、实时优化 (RT-OPT) 、操作培训仿真系统 (OTS) 等多种自动化控制系统, 要实现全厂控制系统之间的集成, 对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。刚刚建成投入商业运行的天津炼化一体化项目, 包括10套炼油装置, 9套化工装置、公用工程及辅助设施, 厂外工程。自动化系统集成规模达DCS I/O约143900点, SIS I/O约44300点。随着计算机网络技术在自动化系统中的深入应用, 动控制系统仅做为“信息孤岛”的时代改过去, 大型化、集成化的自动化系统是历史发展的必然趋势!

趋势二:MAV成为一种新的模式

MAV策略, 即以主自动化系统供货商 (Main Automation Vendor) 的模式实施全厂仪表与控制系统一体化策略, 是近年来在石油化工行业新兴的一种自动化系统建设模式。采用MAV模式的最终就是让业主得到性价比高、生命周期长、综合成本低的自动化系统。在这一模式中MAV作为项目总体规划设计单位的合作伙伴, 为用户提供总体方案、网络结构;硬件/软件配置;工程管理及作业程序;功能设计规范标准;工程设计、组态、生成、调试;第三方系统集成、调试;操作及维护支持服务等服务。实践证明, 此种模式具有多种优势, 包括一方面有利于工程的总体协调进行, 另一方面利于各种接口、人机界面的标准化, 从而实现多个生产装置, 公用工程集成自动化系统同步;编制功能设计规范, 确保集成自动化系统标准化;有助于对国内外多个EPC管理;确保集成自动化系统工程高质量、高水平;有利于集中操作管理, 资源优化, 降低生命周期成本。能应对现代化大型石化项目建设、运行的挑战和需求。

当然, 对于大型石油化工项目来说, MAV的选择至关重要, 是对于供应商在产品、工程、服务以及总体协调能力等方面的多重考验, 就当前来说, 石油化工行业MAV仍是以国外知名企业为主, 如艾默生、霍尼韦尔、西门子、横河、ABB等, 对于国内自动化企业来说, 已经开始此方面的尝试, 但要成为真正具有竞争力的MAV, 仍需要工程经验上的积累, 还要有一段路要走。

趋势三:网络架构信息安全问题

当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构, 促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸, 数据总线处理的信息将不断增加, 对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时, 大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题!目前石油化工企业的网络安全问题已引起业内专家的广泛关注, 研究网络硬件、软件、工程及维护等安全功能及策略, 以及应对风险等问题。面对随着新的网络技术的应用而随之出现的信息安全问题, 大家都在积极探索解决之道, 强化管理, 不断完善。

趋势四:现场总线技术的应用在向前推进

随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富, 现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。在石油化工领域, 自2005年投产运行的上海赛科乙烯项目伊始, 中海油惠州乙烯项目、福建炼化一体化项目等一系列重大工项目成功地、大规模地使用了FF、Profibus等现场总线技术, 现场总线技术随着这些大项目的实施在不断向前推进。从应用效果来看, 可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的, 可实现预测维护和远程维护, 但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高, 以及技术本身有待进一步完善, 使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。

趋势五:工业以太网的应用面临新课题

工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉, 推进信息化带动自动化的新选择、新技术, 能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化, 为用户在网络建设中节省成本, 但也正如“趋势三”所讲, 工业以太网技术的应用对生命周期内的网络安全提出了新的挑战, 促使我们要不断研究网络总体架构及安全策略新课题, 包括恶劣电磁干扰EMI环境防护能力, 无故障通信能力;冗余工业以太网络可靠性、可用性、可维护性、安全性等。当前工业以太网在流程工业控制层的应用安全性仍值得特别关注, 要通过防火墙和防病毒软件等技术来保障信息传输的安全。

趋势六:自动化技术未来增长点

以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中, 原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。为实现到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%, 需要探索一条适合我国国情的低碳经济发展途径, 石油化工行业是重要行业之一。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展, 风能、核能、太阳能综合利用, 市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。

采访最后, 黄步余总结说:“石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求, 这促进了石油化工自动化技术的不断发展, 另一方面, 自动化技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。”

摘要：随着社会的进步, 高新科技的发展日新月异, 各种现代化的先进技术手段应运而生, 石油作为我国重要的能源物质, 是我国经济建设的一项重要内容, 石油工业的建设和发展, 是一项利国利民的伟大事业。石油工业的技术革新迫在眉睫, 不仅满足社会发展的需要, 也为了能够更好的适应经济全球化发展。现阶段我国石油化工自动化技术还处在逐步完善当中, 对于未来发展的趋势, 笔者结合实际工作经验, 从多方面予以如下阐述。

自动化控制技术在化工领域的应用 篇9

1 相关理论

作为一种小型计算机, 可编程逻辑控制器以高速运行的速度实现了对过程系统当中的单一设备或多个设备工艺流程的控制。传统使用的硬接线继电器在进行工艺流程的变更或进行产品改选后需要进行手动重新布线, 应用PLC, 只对工艺流程进行重新编程就完成了全部操作, 传统继电器存在的能耗高与低效率的不足则被克服。DCS作为一种微处理器网络系统, 可实现对过程系统所有环节分别进行单一和精细的控制。过程系统结构复杂造价高昂, 应用的是专用硬件与专用软件, 使用专用控制语言。DCS具有处理最大和最复杂过程系统的功能, DCS的缺点是一旦安装后, 难以适应随时间而变化的工艺。所以, DCS的应用领域为具有连续性生产的行业, 如电力行业、石油和天然气生产行业、水处理与污水处理行业、纸浆生产行业以及造纸行业等。

人工智能理论与控制理论的有机融合形成了智能控制理论, 该理论是对人类的思维方式与行为方式的模拟, 以此为基础对生产过程实行智能控制, 应用智能控制理论只需被控对象提供相关定性知识, 而不需要被控对象提供精确的定量模型。到现在为止, 智能控制理论方面研究成果较丰富的领域是模糊控制理论、神经网络控制理论与专家控制方法等领域。

2 自动控制技术在化工领域的应用分析

现代科技快速发展的背景下, 化工生产领域引进了自动化控制系统, 操作者通过操纵自动化装置就可实现对生产的控制与管理, 自动化装置已经同生产工艺和生产设备有机融合为一体。而PLC控制系统是其中相对成熟的控制技术, 在许多工业生产领域得到广泛应用。PLC的主要优势是:结构与编程简单、具有较高的性价比、具有高可靠性, 能够适应各种恶劣生产环境。

目前, 在国内许多化工企业, 仍采用手工方式来控制化学反应炉的温度, 手工操作使操作工人精神高度紧张、而且作业环境较差、反应炉的温度具有波动性大的特点, 控制室的温度也较高。应用PLC控制系统, 则能够自动实现对整个工艺流程的控制, 并能将温度的精度控制在±0.5℃范围之内。

化学反应炉内通常发生聚合反应, 反应温度控制是由炉内搅拌器与炉外夹层间流动的冷却水共同完成的。按照聚合反应原理, 把反应物按规定比例加至反应炉内, 再向炉外夹层间通入蒸气使炉内升温, 在达到规定温度后停止加热, 此时, 系统的报警装置出现加催化剂的提示, 在催化剂的作用下, 炉中反应物发生聚合反应, 并放出大量的热, 在这一反应阶段, 关键是控制好温度, 使温度保持恒定。恒温阶段, 事先设定的时刻提醒装置提醒在某一时刻加入某种原料。聚合反应在发生化学反应的同时, 还伴随强烈的放热放热效应。依据生产工艺流程, 聚合反应过程有多个升温阶段、多个恒温阶段和多个冷却阶段。

我们将温度控制系统的传统算法进行了改进, 应用了PID控制算法。在积分部分应用的处理方法为“变速积分”与“抗积分饱和”等。试验表明, 控制系统符合预定效果, 温度误差不超过±0.5℃, 并具有良好的动态性能。在挤出多吹塑成型机上目前开始应用PLC控制系统。这种生产设备是用于制造容器与生产中空制品的一种吹塑成型设备, 它的特点是同类型设备中产出量最大的一种其生产的各类容器, 容器其容积范围从1m L至10000L, 既有装牛奶、饮料、洗涤用品和化妆品等不同型号的瓶, 也有装饮料、矿泉水和各种化学试剂的桶。目前, 挤出吹塑成型机正向自动化、智能化、高速化和高精度化演变。

挤出吹塑成型机在应用德维森科技 (深圳) 公司研发的V80系列PLC控制器后, 其高精度热电偶模块与模拟量输入输出扩展模块能够对型坯温度、挤出压力与型坯壁厚进行高精度控制, 生产出来的制成品全部符合质量标准, 并具有良好的精度重复性。CPU模块应用的是高速硬件解析技术, 模拟量扩展模块则装有CPU芯片与专用共享数据区, 这两种模块能够使熔料塑化、挤出和开合模速度得到迅速提升, 使成型生产周期得到缩减, 确保制品成型符合质量标准。

以介绍温度为例, 在挤出吹塑过程中, 需要加热和散热工作在平衡状态, 以使挤出熔料温度达到某一动态平衡。因此, 挤出过程的温度需要实时测量和控制。挤出机的温度经热电偶采集到热电偶模块中, 模块内本身内置CPU芯片, 具有5路热电偶输入和5路晶体管PWM输出, 可以在模块内完成PID控制算法, 控制精度为±1℃。

这种采用德维森科技 (深圳) 有限公司开发生产的V80系列PLC控制器在挤出吹塑成型系统中的应用, 有效地提高了型坯温度、挤出压力、冷却时间和型坯壁厚的控制精度, 进而提高了生产效率和产品质量。

3 自动控制技术在化工领域的前景分析

在科技快速发展的今天, 化工生产中应用的控制技术, 其装备的软件和硬件都获得了很大进步, 进而使化工生产中的控制技术也得到提高。电子信息技术与计算机技术的普及, 也促进了自动化仪表和装置技术的发展, 其更新换代频率也在提升, 而仪表智能化与现场总线技术则代表了自动化控制设备的发展方向。而采用非参数模型的预测与控制方法和不需要模型支持的自整定控制方法等技术的推广, 也为自动控制理论的开拓了新的发展途径。

参考文献

[1]刘仁志.未来的电镀模式和若干可能的技术改进方案[J].电镀与精饰, 2010 (10) .

化工仪器自动化技术 篇10

1 我国化工自动化控制现状

我国目前对于化工自动化控制系统的研究已经到了实际应用阶段, 尤其是对DCS集散系统的研究, 国内已经研究出大量的产品, 但他们大多是适用于中小企业的中、小规模的系统。而大型的化工企业使用的自动化控制系统大都以引进为主。但在改造、扩建、新建企业过程中大多是采用的DCS系统。目前我国化工企业存在行业之间发展不平衡、企业之间技术发展不平衡的问题。因为经济因素和技术水平的影响, 大中型化工企业的自动化发展十分迅速, 而中小型企业的发展速度相对缓慢。行业与行业之间也存在同样的问题, 农药、氯碱等行业的自动化水平相对较低, 石油化工、橡胶、化肥等行业的自动化水平相对较高。近年来, 很多企业开始认识到采用DCS进行企业管理为生产水平的提高有很大的促进作用。

2 DCS控制进技术

DCS系统中包含控制站、操作站和工程师站几个本部分。控制站是以一台完整的计算机系统, 它可以在操作站不参与的情况下对生产设备进行控制策略, 保证生产装置能够正常运行。控制站主要以现场的输入输出为I/O设备, 其中包括A/D、D/A转换和信号的调理等, 在信号的变换过程中为了防止来自现场的信号干扰, 采用了隔离技术。输入输出信号物理位置的确认、现场端子的连接都是重要的需要加以注意的问题。控制站的安全可靠是整个DCS系统的基础, 他应该最大限度的避免控制失灵、死机、电磁干扰等情况的发生。

系统通用功能、系统维护、系统组态是工程师站的主要功能, 早期的DCS系统的操作站与工程师站合二为一。操作站具有工程师功能、操作员工能、高级语言功能、通信功能等功能。DCS操作系统具有丰富的人机界面和外围设备, 他必须能够完成数据处理和存储两方面的功能。要能够通过端子的连接确定物理位置, 从而达到对操作人员的操作的控制目的, 这些数据既具有独立性又具有共享性。

控制站、操作站、工程师站都必须紧密的联系在一起相互协调工作, 才能达到化工自动化控制的目的。而这种连接是通过数据通信网络来完成的, 每一个站都为这个网络中的一个独立的节点。每个DCS系统的可充性、安全性、可靠性、实时性都与DCS通信网络息息相关。DCS系统的规模大小主要是与DCS系统的通信能力有关, 越是复杂稳定的通信系统可靠性就越强, 因此在加强DCS系统的建设过程中应该增加DCS通信系统功能的扩展性。

3 化工自动化控制技术的发展趋势

随着信息技术的快速发展, 互联网的应用技术越来越普及, 微电子技术的迅速发展, 使得现代工业逐渐向智能化方向发展。多计算机联网作业早已取代了单机作业。不管是在仪表测试还是仪表控制方面微电子技术都得到了广泛的应用。在现代化工行业的发展领域应用微电子技术进行工业工程线路的检测、工业仪表仪器的检测、工程作业监控、企业信息资源的管理、智能化控制已经成为普遍现象。在加上网络技术、系统软件技术的应用, 通过对工业工程线路的检测、工业仪表仪器的检测、工程作业监控、企业信息资源的管理、智能化控制的有机整合, 将他们放在一个数字化的平台当中, 实现实时监控和实时查询功能。

现在化工自动化技术已经发展的相当成熟, 但一些自动化系统只适用于一些中小型的企业, 因此还有一些方面是有很大发展空间的。在未来的发展当中, 应该加强自动化控制系统当中通信网络的通信可靠性, 增大通信网络的规模, 使得通信系统的规模增大, 可以适用于大中型企业。提高自动化控制系统的远程功能, 利用微电子技术, 将现场采集的信息通过通信网络远程给控制、操作终端、工程师终端。这样工程师可以随时对采集到的数据进行监控, 发出操作指令后, 操作人员可以根据相应指令对相应区域进行操作, 实现远程化的化工自动化控制。

4 总结语

电子信息技术的快速发展, 使得化工自动化控制成为必然趋势, 我国目前的自动化控制系统在规模和可靠性上还有很大的发展空间, 尤其是对于自动化控制系统中的通信网络稳定性的研究, 未来化工自动化控制机不仅要想自动化方向发展还应该提高通信系统的稳定性, 往远程控制的方向发展。使得化工生产企业在自动化控制生产过程当中工作效率达到更高的水平。

摘要：随着社会市场经济的迅速发展, 信息化技术不断地更新进步, 自动化技术也被广泛的应用于工业生产当中。化工设备的信息化、自动化发展亦成了化工控制技术发展的必然趋势。我国经济建设发展的技术是自动化技术的快速发展。我国在化工自动化控制技术的发展上投入了很大精力, 并给予厚望, 本文将对我国化工自动化技术现状作出分析, 并对未来化工自动化控制技术的发展技术做出分析探讨。

关键词：化工自动化,控制技术,发展趋势

参考文献

[1]王维德.化工自动化的发展趋势一先进控制技术的应用.化工装备技术, 2010 (4)

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[4]王朋.提高DCS的应用水平[J].石油化工自动化, 2012 (3)

化工仪器自动化技术 篇11

1 化工生产中电气自动化的技术现状和存在的问题

我国在化工领域电气自动化技术起步较晚, 过去的生产过程中, 大部分的工作都是由人工操作完成, 电气自动化技术在经历了一段时间的发展后, 逐渐向自动化的生产模式过渡, 而且自动化水平得到了提高。化工产业是我国国民经济的重要组成部分, 随着本世纪以来电子信息技术的飞速发展, 带动了我国化工行业的自动化发展, 全程信息采集和监控的模式已经广泛应用于实际的化工生产中, 电气自动化技术在化工领域起着重要的支撑作用, 在此领域, 我国有着大量具有自主知识产权的自动化生产控制系统, 而且在实际的化工生产中得到了实践, 但是由于我国东西部发展不平衡, 因此在化工生产过程中, 我们不能忽略地区生产的差异性。例如, 在我国的广州地区, 全自动化的生产线已经运用到了巴斯夫跨国企业的化工原料生产中, 自动化程度较高;远负盛名的青岛啤酒生产过程中也引入了自动化的装罐系统。但是在我国西部的经济发展较为落后的山区, 许多生产还是集中在作坊式的车间里面, 生产过程以人工操作为主, 需要较大的劳动力投入, 而且生产效率低下, 形成了化工企业自动化技术使用情况不一的现象。

其次, 在我国发达地区所使用的自动化技术, 并不都适用于西北部落后地区的化工生产, 而且适用于全国化工生产的电气自动化技术的开发是十分困难的, 由于技术不匹配所导致的问题是多样化的, 对于这方面的技术, 我国还有很长的路要走。

再者, 我国的电气自动化技术的发展在硬件和软件中表现出不均衡的现象, 通常硬件设施的自动化是大部分化工企业更为重视的方面, 而忽略了软件的重要性。这也是目前我国化工生产中自动化软件技术发展较为落后的主要原因, 实际生产中使得生产体系投入和运行效率较低, 化工生产水平低下, 进而影响了我国化工生产的自动化进程。部分企业引入了国外价格昂贵的自动化控制技术, 但是使用过程中没有对根据实际的生产需要对软件做出及时的更新, 使其不能充分发挥出最大效率, 造成了资源的浪费。

2 电气自动化生产在化工生产中的功能

2.1 设备控制

电气自动化技术可以实现生产设备的全面自动化控制, 通过自动化装置来实现对生产设备的全面电脑控制, 包括自动停机装置、电子油门控制装置、电子调整器等, 而且它们都装备有安全保护和必要的辅助机构, 来确保生产过程的安全性。自动化设备系统是由多台自动化设备、导航设备、计算机以及其他辅助设备等组成的, 计算机起着监控和控制作用, 设备根据设定的路径工作, 完成生产过程。

2.2 生产监控

监控设备承担着监控生产过程的重要任务, 一旦出现问题, 能够马上发现并及时解决。监控是保证生产运营和稳定生产的关键, 有利于提升化工生产效率, 避免出现故障时导致大范围的停工以及影响生产正常运用的事件。自动化监控系统是由监控系统、通信平台、远程监控终端、计量测量以及摄像设备组成, 生产中一旦设备出现故障, 报警系统将会被启动, 由报警器发出故障警报, 无线接收主机收到信号后, 控制电脑将其转化为信号传送至管理平台, 管理人员可通过显示设备远程观测到系统的运行情况, 对发生的问题作出及时的处理。

2.3 高效节能

采用电气自动化生产能够大大提高系统的效率, 节约能源消耗, 同时降低劳动强度、减少劳动力的投入。自动化生产可以实现全面化的能源管理, 通过过程监控, 监测能源的发生和使用过程, 同时对能源放散系统做直接的操作和控制, 统一协调能源的使用量, 使得事件的判断和处理更加快捷, 因此能源在发挥利用作用的同时还起到缓冲兼顾性的作用, 一定程度上减少能源的放散量。

3 化工企业电气系统设计要点

由于化工生产过程具有易燃、易爆的特点, 所以对电气系统的设计具有较高要求, 在满足化工生产需要的基础上, 还要确保生产过程的安全性。

3.1 防火性设计

化工产品多为易燃易爆品, 所以在电气系统的设计时要充分考虑到电气火灾的防范措施的引用, 根据安全设计的要求, 科学设计线路走向和分支变电系统, 在保证生产效率和生产安全的前提下, 最大限度地保障电气系统的安全。

3.1.1 线路布局。

化工产品生产过程中油污较大, 系统线路容易脏污老化, 甚至出现变形, 所以设计时要科学布置线路的走向, 尽量避开油污较多以及具有危险性的地方, 保障走向的安全。

3.1.2 线路密度。

化工生产中会产生大量的热, 如果线路布局密度过大会出现磁力效应, 给生产带来极大的安全隐患。

3.1.3 防火空间。

电气系统线路的设计具有隐蔽性, 这使得防火空间具有一定的局限性, 一旦出现火灾就会导致大范围的灾害形成, 不利于火灾的控制, 给化工企业的整体安全造成极大危害, 因此足够的防火和救灾空间是十分必要的。

3.2 操作空间

电气系统设计时要留有足够的电气操作空间, 保证设备运行的安全性, 同时有助于延长系统寿命。此外, 足够的操作空间能够增加电气系统之间的距离, 降低磁力的影响。

4 化工业电气自动化技术的应用

4.1 先进的控制

化工生产过程中数学模型的建立是一个复杂的过程, 若自动化控制时传统的控制方法无法满足生产要求, 则要采用先进的控制方法, 来推断和预测模型的形式。此外, 它还能够控制和处理复杂的多变量, 采用数学模型来表示化工生产过程, 对输入变量和输出变量加以控制。进行数据的采集时, 为了避免现场噪音的干扰, 确保数据的可靠性, 对采集的数据进行过滤处理。有些变量数值在数据采集时测量不到, 这时就需要实时进行监控计算。

4.2 现场总线

现场总线是以计算机网络为基础, 使系统的单回路连接器、现场变送器、数据记录仪等实现双向串行, 从而实现数字信息化。采用现场总线技术可大大节约自动化生产的后期经费, 并实时掌握和监控现场的生产情况和设备运行状态, 使管理人员及时了解自动化生产情况。将连接好的设备仪器进行有机的整合, 采用计算机网络信息技术连接自动化系统和智能现场设备。现场总线是化工生产中自动化系统发展的新趋势, 具有节省成本、降低工作强度、简化工作流程等优点, 还有利于保证总线控制系数的安全有效性。

4.3 程序接口的统一化

通过程序终端接口的统一化方式来实现各个系统间的信息交换, 使信息得到高速的传播和管理。其实际过程就是将企业的EPF系统以及MIS系统与信息中心连接起来, 进行有效的沟通, 使得各个环节的通讯故障得到有效的解决。

5 结束语

电气自动化技术作为全球最具有生机的学科之一, 能够促进社会各个行业的发展, 化工生产中, 电气自动化技术发挥了重要的作用。电气自动化技术在化工生产中的应用适应了社会发展的需求, 所以要加强自主研发, 不断完善创新, 在技术先进、经济合理的基础上, 使电气自动化技术在化工生产中发挥更大的作用。

参考文献

[1]李红文.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J].中小企业管理与科技, 2010 (24) :11-13.

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