自動化控制范文

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篇1

[關鍵詞]余熱鍋爐;自動化控制

[中圖分類號]TP273;TK227

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672—5158(2013)05—0469—01

目前我國在能源利用上客觀存在著許多不合理的現象,從而導致能源大量浪費。如在鋼鐵生產過程中,燒結工序能耗約占總能耗的10%,僅次于煉鐵工序,位居第二。而在燒結工序消耗的總能量中,有近50%的熱能以燒結機煙氣和冷卻機廢氣的顯熱形式排人大氣。由于燒結冷卻機廢氣的溫度不高,其熱能回收利用并未引起人們的重視。然而燒結廢氣數量大,可供回收的熱量也大,如此部分熱量直接排放到大氣中,不僅造成了很大的能量浪費,而且還污染了環境。

余熱鍋爐作為一種能量回收并有效利用的裝置,不僅具有運行可靠,不影響原有工藝的特點,而且產生的蒸汽可直接進行發電或成為其它設備的動力源。

1余熱鍋爐系統

目前被廣泛使用的余熱鍋爐系統由一體化的管箱受熱器、汽水系統、雙通道煙氣系統、雙壓蒸汽供給系統和除氧器以及分氣缸等附屬設備組成。

(1)管箱受熱器:以管箱式結構來確保了蒸汽與水進行充分熱傳遞所需的受熱面積,大大提高了余熱的再利用率。

(2)雙通道進氣系統:可廣泛利用不同溫度余熱的廢氣,對于不同廢氣出口溫度的余熱具有良好的適應性,實現了煙氣的分級回收和梯級利用。

(3)雙壓蒸汽供給系統:雙壓蒸汽系統能更充分地利用煙氣各能級的熱能,產生不同壓力等級的產品壓力,更方便于蒸汽的再利用。

(4)汽水系統:由除氧水箱、軟水箱、汽包極其附屬設備等組成。維持用于與余熱氣體進行熱交換所需工業用水的水位,以便穩定產生蒸汽,保證生產的安全性。

2余熱鍋爐微機顯示控制系統

微機顯示及控制系統對整個鍋爐的運行進行監測、報警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運行,除此以外為保證鍋爐運行的安全,在進行微機系統設計時,對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數設置常規儀表及報警裝置,以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置,以免鍋爐發生重大事故。

(1)檢測系統:檢測系統包括一次儀表、二次儀表、信號處理裝置(PLC)、顯示報警裝置和附屬設備。一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量等量轉換成電壓或電流經信號處理裝置后送人微機,再經數據處理后供現場控制人員參考控制。同時這些數據配有流程動態模擬圖畫面而且有相應的數字說明,還可對汽包水位、壓力、爐溫等進行越限報警,發出聲光信號,還可定時打印出十幾種運行參數的數據。以形成生產日志和班、日產耗統計報表,有定時打印、隨機打印、自定義時間段打印等幾種方式。

(2)控制系統:控制系統由控制器(PLC)、輸出設備、變頻器、給水泵、軟水泵、滑差電機及閥等組成。包括手動和自動操作部分,手動控制時由操作人員手動控制,在微機上控制變頻器、滑差電機及閥等,自動控制時根據檢測裝置所檢測的數據,圍繞所控制的參數的理想值對微機發出控制信號經執行部分進行自動操作。

3汽水系統中各控制回路

汽水控制系統,一般有蒸汽壓力、汽包液位、除氧器水位、除氧器壓力等控制系統。

(1)汽包給水控制回路:給水自動調節的任務是使給水流量適應鍋爐的蒸發量,以維持汽包水位在允許的范圍內。給水自動調節的另一個任務是保持給水穩定。在整個控制回路中要全面考慮這兩方面的任務。在控制回路中被調參數是汽包水位,調節機構是給水調解閥或給水泵變頻器。

由于給水調節對象沒有自平衡能力,又存在滯后。為消除產生的誤差,在一般鍋爐控制系統中汽包液位回路采用閉環三沖量調節系統。所謂三沖量調節系統就是把給水流量,汽包水位,蒸汽流量三個變量通過運算后調節給水閥的調節系統。

(2)鍋爐給水系統中還有一個比較重要的控制回路是給水壓力回路,因為汽包內壓力較高,要給鍋爐補水必須提供更高的壓力,給水壓力回路的作用是提高水壓,使水能夠正常注入汽包。但在蒸汽流量未達到滿負荷時,對給水流量的要求也不高。在老式的鍋爐系統中一般采用給水泵一直以工頻方式運轉,用回流閥降低水壓防止爆管,現在一般采用通過變頻器恒壓供水的方式控制水壓。具體實現方式是:系統下達指令由變頻器自動啟動第一臺泵運行,系統檢測給水管的水壓,當變頻器頻率上升到工頻時,如水壓未達到設定的壓力值,系統自動將第一臺電機切換至工頻直供電,并由變頻器拖動第二臺水泵運行,如變頻器運行到工頻狀態時供水母管壓力仍未達到設定壓力值系統自動將第二臺水泵切換至工頻直供電,再由變頻器拖動第三臺運行,依次類推,直至壓力達到設定值。若鍋爐需要的給水量減少,變頻控制系統可自動降低變頻器的運行頻率,如變頻器的頻率到零仍不能滿足要求,則變頻器自動切換至前一臺水泵進行變頻運行,依次類推。變頻恒壓供水控制系統的實質是:始終利用一臺變頻器自動調整水泵的轉速,切換時間以管網的實際壓力和設定壓力的差值決定,同時保證管網的壓力動態恒定。值得注意的是為了防止變頻器報警停機或其他故障造成水泵不轉引起鍋爐缺水,應該加反饋裝置確保變頻器正常工作。

除此之外,鍋爐的供水系統中還包括除氧器壓力控制和除氧器水位控制。除氧器壓力控制主要是為了保證除氧器口有足夠的蒸汽壓力用于將軟化水除氧,這是一個單閉環控制回路,輸入參數是除氧器壓力輸出參數控制除氧器進汽閥。除氧器水位控制主要是為了保證除氧器內有足夠的水流供給鍋爐,這是一個單閉環控制回路輸人參數是除氧器水位輸出參數控制除氧器進水閥。

系統各回路中都設置了手動、自動兩種操作方式,為了實現無擾動切換,系統引入了各控制對象的反饋值,在手動操作時PLC輸出會自動跟蹤控制對象的反饋,當切換到自動狀態時可以進行無擾動切換,使系統平穩的過渡到自動狀態。

篇2

0  引言:

工業自動化控制主要利用電子電氣、機械、軟件組合實現。即是工業控制,或者是工廠自動化控制。主要是指使用計算機技術,微電子技術,電氣手段,使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化,并具有可控性及可視性。

工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命,使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初,隨著改革開放的春風,國外先進的工控技術進入中國大陸,比較廣泛使用的工業控制產品有“plc,變頻器,觸摸屏,伺服電機,工控機”等。這些產品和技術大力推廣了中國的制造業自動化進程,為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。

1  工業自動化儀器儀表

    1.1 plc(可編程序控制器)

plc—可編程序控制器的英文為programmable logic controller,1968年美國gm(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求

①編程簡單,可在現場修改和調試程序; ②維護方便,采用插入式模塊結構;③可靠性高于繼電器控制系統;④體積小于繼電器控制裝置;⑤數據可直接送入管理計算機;⑥成本可與繼電器控制系統競爭; ⑦可直接用115v交流電壓輸入;⑧輸出量為115v、2a以上,能直接驅動電磁閥、接觸器等;⑨通用性強,易于擴展;⑩用戶程序存儲器容量至少4kb。

   為了實現通用汽車提出的要求,第一臺適合其要求的plc(可編程序控制器)于1969年在美國成功制造出來,自從第一臺出現之后,隨之,日本、德國、法國也相繼開始了plc 的研發,并得到了迅猛的發展,現在主要生產plc 的廠家分別是:德國西門子、aeg,日本的三菱、美國ab,ge法國的te公司等。

    我國的plc研制、生產和應用也發展很快,尤其在應用方面更為突出。在20世紀70年代末和80年代初,我國隨國外成套設備、專用設備引進了不少國外的plc。此后,在傳統設備改造和新設備設計中,plc的應用逐年增多,并取得顯著的經濟效益,plc在我國的應用越來越廣泛,對提高我國工業自動化水平起到了巨大的作用。 

    目前,我國不少科研單位和工廠在研制和生產plc,如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機制造公司、廈門a-b公司,北京和利時和杭州和利時,浙大中控等。

1.2 工控pc

    由于基于pc的控制器被證明可以像plc一樣,并且作和維護人員接受,所以,一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系統易于安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統集成商提供了更靈活的選擇,從長遠角度看,pc控制系統維護成本低。 

由于plc受pc控制的威脅最大,所以plc供應商對pc的應用感到很不安。

事實上,他們現在也加入到了pc控制“浪潮”中。 

近年來,工業pc在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看,工業pc主要包含兩種類 型:ipc工控機以及它們的變形機,如at96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業pc的運行穩定性、熱插拔和 冗余配置要求很高,現有的ipc已經不能完全滿足要求,將逐漸退出該領域,取而代之的將是其他工控機,而ipc將占據管理自 動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項,目標就是發展具有自主知識產權的pc-based控制系統,在3-5年內,占領30%(50%的國內市場,并實現產業化。 

幾年前,當“軟plc”出現時,業界曾認為工業pc將會取代plc。然而,時至今日工業pc并 沒有代替plc,主要有兩個原因:一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統windowsnt的原因。一個成功的pc-based控制系統要具備兩點: 一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見,工業pc與plc的競爭將主要在高端應用上,其數據復雜且設備集成度 高。工業pc不可能與低價的微型plc競爭,這也是plc市場增長最快的一部分。從發展趨勢看,控制系統的將來很可能存在于工業pc和plc之間,這些融 合的跡象已經出現。 

    2  工控行業儀器儀表發展

   工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表;全面擴大服務領域,推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化,完成 自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變,5年內數字儀表比例達到60%以上;推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

    2.1 電工儀器儀表

電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年,中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%;到2010年,高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

    2.2 科學測試儀器

科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主,到2005年在總產值中占50%~60%。

    2.3 環保儀器儀表

環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品,2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平,國內市場占有率達到50%~60%,到2010年國內市場占有率達到70%以上。

    2.4 儀器儀表

儀器儀表元器件“十五”及2010年前,盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品,品種占有率達到70%~80%,高檔產品市場占有率達60%以上;通過科技攻關、新品開發,使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平,部分產品接近國外同類產品先進水平。

    2.5 信息技術電測儀器

信息技術電測儀器主要發展電測儀器軟件化、智能化技術,總線式自動測試技術,綜合自動化測試系統,新型元器件測量技術及測試儀器,在線測試技術,信息產業產品測試技術,多媒體測量技術以及相應測試儀器,用電監控管理技術等[1]。

參考文獻:

篇3

關鍵詞:自動化;控制技術;效率

中圖分類號: TP273 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)33-157-2

0引言

自動化控制技術已經在我們生活的方方面面得到了體現。目前,我國科學技術正在快速發展,各個行業也都在突飛猛進的發展,當然自動化行業也不例外。目前自動化行業不斷得到創新,同時也在不斷擴大自己的行業和領域,在不同的行業和領域已經被廣泛的應用,自動化的應用無形中增強了在行業中的競爭力,起到了極其重要的作用。自動化控制技術的廣泛應用極大地促進了企業的生產效率,也大大地縮減了企業的員工數量,減少員工工資開支,并且可以有效地改善員工的工作環境,降低由于人為操作所造成的一些錯誤,潛在提升了自身產品的質量,獲取消費者更大信任。本文結合作者查閱有關的文獻資料和自身的閱歷積累,首先闡述了自動化可以應用的領域,并且提出了一些自動化在應用中存在的問題,并給出了一些具體的解決問題的措施,希望能進一步推動自動化控制技術的發展。

1 自動化控制技術應用的領域

1.1 電力系統

目前,我國電力系統在科學技術不斷創新的帶動下也有了突飛猛進的發展,尤其是將自動化控制技術應用到電力系統中,極大地促進了電力系統的發展。歸納起來,自動化控制技術在電力系統中的應用主要集中在電力調度和電力營銷兩個方面,下面簡單介紹下自動化控制技術在這兩個方面的應用。

我們知道,在電力系統中電力調度和控制主要目的就是在生產相同質量的電能的同時,最大程度上節約成本,獲取更大的經濟效益,但是傳統的電力調度依靠的是人為地去采集數據和處理數據,這樣的工作模式就勢必會帶來一定的工作延遲,不能及時地將數據信息反饋到電力調度上,具有一定的滯后性。尤其是當發生重大事故或者突況時,這樣的數據就會更加的滯后,嚴重的甚至還會帶來巨大的危險。目前將自動化控制技術應用到電力系統調度上,主要是通過計算機控制中心對整個電力系統的檢測和控制,其具體的流程是首先利用計算機的自動化數據采集系統將采集的數據通過聯網傳送給服務器,然后經過服務器的程序處理,將處理篩選過的信息傳達給控制中心的顯示屏上,然后顯示屏前的工程師會根據顯示的數據及時地做出判斷,并有針對性地做出應對措施,確保整個電網的安全運行。

與此同時,自動化控制技術也被應用到電力營銷中去,電力系統通過引進自動化控制技術,運行管理成本大大減少,工作人員的工作強度也有一定程度上的減輕,電力系統的事故率也大大減少。通過以上的概述可以知道,自動化控制技術在我國的電力系統的應用已經十分成熟,大大促進了電力系統的發展。

1.2 化工領域

我國的化工行業隨著社會的發展而發展,在化工行業的生產過程中逐步實現了自動化。人們逐步通過使用自動化裝置來進行管理生產,因此,就必須將自動化裝置與工藝設備充分地結合為一個整體,在這方面,可編程控制系統是應用最為廣泛的。

1.3 現代建筑

隨著人們生活條件的改善,人們對居住環境的要求也越來越高,對各種快捷方便的服務的需求越來越迫切。因此,越來越多的自動化系統應用于現代建筑中。首先,自動化控制技術在現代建筑中的應用主要包括以下幾個方面:

①自動化控制技術與電力接地系統;

②自動化控制技術與電氣保護系統;

③自動化控制技術與安全系統;

④自動化控制技術與暖通空調設備。

這幾部分是現在應用于建筑中最普遍也是最成熟的。其中最具有代表性的是建筑的安全系統。現代建筑的安全系統包括門鎖報警系統、消防自動報警系統、空氣質量監督報警系統以及緊急報警系統等,它們的設計都離不開自動化控制技術,他們都是以自動化控制技術為基礎,采用自動化原理和反饋原理,結合實際的需求研究出來的,自動化報警系統反應靈敏,可以大大降低事故的發生率,減少損失。總之,自動化控制技術在現代建筑中的應用是未來建筑的發展趨勢,是建設智能建筑的基礎。

2 自動化控制技術應用存在的問題

2.1 業務流程不規范

盡管自動化控制技術已經被廣泛的應用,但自動化控制技術的模型開發往往是相互獨立的,模型與模型之間和數據之間的交換都十分的不規范,不規范的業務將會導致模型之間的銜接不是很順暢,嚴重阻礙了自動化控制技術的進一步發展,同時也增加了一定的成本,導致盈利降低。同時,由于自動化控制技術存在一些不規范的地方,這也直接導致在一些地方,自動化控制技術不能被應用,制約著自動化控制技術的發展。

2.2 模型通用性較差

自動化控制技術的制約條件還有我國產品工藝的多樣性,由于我國的各個領域的產品種類繁多,樣式各異,并且各個工廠的生產工藝和流程也存在較大的差異等等,這些因素嚴重增加了自動化控制技術的成本,也將直接制約著自動化控制技術的普遍性和通用性。

3 提高自動化控制技術應用的策略

3.1 規范業務流程,提高模型通用性

自動化控制技術已經被廣泛的應用,但自動化控制技術的模型開發往往是相互獨立的,模型與模型之間和數據之間的交換都十分的不規范,不規范的業務將會導致模型之間的銜接不是很順暢,嚴重阻礙了自動化控制技術的進一步的發展,同時也增加了一定的成本,導致盈利降低。這就需要企業與企業之間建立一種規范,各企業之間嚴格按照這個規則去生產,可以很大程度上改善自動化控制技術的通用性。比如,企業之間建立一個產品的基本模型,然后企業之間的生產都嚴格以這個模型作為基本的規范去生產和擴展,這樣就可以有效地改善自動化控制技術的通用性。

3.2 增強技術產品化能力

企業應該增加對自動化控制技術投入的資金和人力,合理配置技術人才,增強自動化控制技術的產品化能力,挖掘技術潛在的功能,更好地發揮自動化控制技術,提高企業的生產效率。

4 結論

目前,隨著科學技術的快速發展,各個行業也都在突飛猛進的發展,當然自動化行業也不例外,目前自動化行業不斷得到創新,同時也在不斷擴大自己的行業和領域,在不同的行業和領域已經被廣泛應用,自動化的應用無形中增強了在行業中的競爭力,起到了極其重要的作用。自動化控制技術的廣泛應用極大地促進了企業的生產效率,也大大的縮減了企業的員工數量,減少員工工資開支,并且可以有效地改善員工的工作環境,降低由于人為操作所造成的一些錯誤,潛在地提升了自身產品的質量,獲取消費者更大信任。本文結合作者查閱有關的文獻資料和自身的閱歷積累,首先闡述了自動化可以應用的領域,然后提出了自動化在應用中存在的一些問題,并給出了一些具體的解決措施,以期對自動化控制技術有一簡單的探討。

自動化控制技術不僅僅可以應用在電力系統,而且在化工領域以及建筑領域也都有著廣泛的應用,從我們生活的方方面面影響著我們的生活,因此企業利用好自動化控制技術,也就能更好地為消費者服務,同時更好地提升自身的核心競爭力,獲取更大的效益。

參 考 文 獻

篇4

本系統采用DCS控制形式,計算機通過PLC對瀝青卸油、發油操作進行控制,自動收發瀝青;通過溫度表、液位表、流量表實時檢測現場數據。計算機作為上位機可以提供良好的人機界面,進行全系統的監控、計量、報警和管理。

經實驗證明,該監控系統人機界面友好、操作便捷,具有自適應功能,實現了系統的設計目標。

關鍵詞:瀝青庫自動化;溫度液位控制;PLC;組態軟件

前言:隨著公路建設事業的不斷發展,公路建設里程的增加,瀝青需求的質和量也不斷提高。然而,現在瀝青庫數據通過人工測量、讀取、錄入,生產還是手動開閥、手動控泵,存在監控不及時,人為誤差大,還有隨意性大,可靠性不高運作速度慢、能源消耗高等問題,不能適應公路建設高速發展的需要和節能降耗的要求。為滿足公路建設市場需求、減輕勞動強度、提高工作效率、節約能源、運作安全,瀝青庫自動化控制起到關鍵作用。因此,我中心結合本身實際情況,進行瀝青庫的自動化控制改造。

1瀝青庫監控系統組成

瀝青庫監控自動化系統由數據采集和監控管理兩大部分組成,系統結構如圖1所示。

圖1 控制系統原理圖

數據采集主要由現場工藝設備、儀器儀表、指令按鈕、可編程控制器等組成,采集到的數據通過RS485通訊傳到上位工控機,由工控機進行處理、儲存、報警。同時工控機接受現場人員指令,根據工藝邏向可編程控制器傳送命令,由PLC來控制泵的運轉和閥門的開啟。

瀝青庫存動態監測與控制

為瀝青儲罐加裝壓力液位計和PT100溫度傳感器,能在控制室實時監控到罐內的儲存量和溫度,同時把實時溫度引入控制系統,可按設定溫度加熱,避免溫度過熱、瀝青老化,造成能源浪費或事故。

(2)安全監控

通過靜態檢漏監測、儲罐液位高低限報警、儲罐溫度高低限報警等檢測措施為瀝青管道加裝PT100溫度傳感器、壓力傳感器和流量計,能在控制室實時監測到管道狀態和流量控制,有效防止漏油、竄油、冒油及其他突發性事故的發生。

(3) 泵機安全監控

實現油泵狀態監視、油泵出入口壓力檢測、重要機泵安全自保連鎖等功能。在瀝青泵控制系統加裝自動控制裝置,能實時監測到瀝青泵的運作情況和實現系統的聯動狀態的自動控制。

(4)閥門控制和安全連鎖

實現重要閥門的遙控、閥位回訊檢測、閥門事故狀態檢測。在此基礎上,實現緊急情況下的各種安全連鎖。例如:主路閥門有故障緊急關閉時泵的旁路閥門則自動開啟形成回路,防止電機和泵損壞。

(5)消防系統

把消防系統的監測和控制納入監控系統內,以提高消防的自動快速反應能力。在瀝青罐內安裝溫度傳感器,當溫度超過一定溫度時則泡沫噴淋自動啟動,及時消除事故苗頭。

(6)閉路電視監視

通過現代先進的閉路電視監視系統對罐區、泵房、裝卸臺等要害部位進行監視,并通過網絡系統傳送到企業相應管理部門監視紀錄。

(7)信息的集中與管理

瀝青庫控制中心對庫區生產運作進行全面監控、操作、記錄,并把各種工況數據采集、處理,傳送到上級管理網,使中心實施先進的信息化管理。實現有報警事件記錄;工作記錄:將操作人、操作時間、操作內容存盤記錄。操作記錄對于加強操作責任心、避免事故發生、事故后的原因分析具有重要意義;工作管理:重要操作設置口令,密碼符合才允許操作。

2控制系統的硬件組成

溫度采用PT100檢測,由廈門宇電的AI518D2L1S4儀表顯示、控制、報警,同時通過485通訊傳到上位機。

液位由溫州晶特的JT-1151LT4壓力變送器檢測,由廈門宇電的AI708ME-J4J4J4S2儀表顯示、報警,同時通過485通訊傳到上位機。

閥位通過行程開關檢測,開關信號傳至PLC,再傳送至上位機

壓力通過電接點壓力表檢測,開關信號傳至PLC,再傳送至上位機。

流量有重慶耐德的LCY雙轉子流量計檢測,由廈門宇電的AI708HEI2L2SX儀表顯示、控制、報警,同時通過485通訊傳到上位機。

PLC采用OMRON的C200HE型可編程控制器,由10個C200H-ID212輸入模塊,8個C200H-OC225輸出模塊,1個C200HE-CPU42模塊,2個C200HW-PA204S電源模塊及CPU底板、擴展底板、擴展電纜組成。

上位機由臺灣威強IPC-610型工控機加MOXA的多串口卡組成。

3控制系統軟件設計

瀝青庫卸油系統設計

卸油系統由卸油槽、瀝青泵、進油管線、瀝青儲罐及進油管線的閥門、流量表、壓力表、液位表、溫度表組成。卸油時先打開相應的儲罐電動閥門,PLC判斷閥門動作是否正常,罐的液位是否上限報警,管道溫度是否許可,條件都滿足時起動瀝青泵把瀝青從卸料槽打入瀝青罐,在此過程系統一直在檢測罐液位是否達到上限位;泵后壓力是否過高,堵料;壓力是否過低,料打完,出現這些情況泵自動停機。在卸油時系統還對瀝青流量和罐的液位作記錄備查。

瀝青庫發油系統設計

發油系統由瀝青儲罐、瀝青泵、流量計、發油管線、發油管線的閥門流量表、壓力表、溫度表組成。發油時先打開發油位電動閥,PLC判斷閥門動作是否正常,罐的液位是否下限報警,管道溫度是否許可,條件都滿足時起動發油泵把瀝青打出裝車,在此過程系統一直在檢測罐液位是否達到下限位;泵后壓力是否過高,堵料;壓力是否過低,料打完,出現這些情況泵自動停機,同時流量計對瀝青進行計量,當計數值達到設定值時泵自動停止,閥門自動關閉。

上位機界面設計

我們采用了北京亞控的組態王作為上位機的控制軟件開發平臺,它具有編程容易,圖形功能強,易于聯網,實時性能好,運行穩定可靠的特點,所開發的1個畫面如圖2所示:

圖2卸油、發油控制畫面

通過該畫面可以比較直觀地看到這個控制系統的組成及進油、發油系統的動態運行過程。當系統運行時,管路中的油品動態的模擬現場實際油品的流動,油泵、閥門指示燈顯示設備的運行狀態,流量計顯示現場當前的流量值,溫度變送器顯示溫度,當系統有報警產生時則會產生相應的紅色報警,在此畫面上操作員可以執行相應的操作。同時罐區的各種參數實時的顯示出來,如溫度,液位、瀝青體積等,所有的數據按照一定的掃描周期進行更新,實時顯示。

4結束語

實踐表明:油庫經過自動化改造后為油庫的生產調度提供了極大的方便,同時提高了瀝青收、發業務的效率和準確性、安全性,使得油庫作業中的各個環節有機結合、正常運轉,也提高了油庫自動化管理水平。

5 參考文獻:

北京亞控科技發展有限公司《組態王6.5使用手冊》

伊紅衛 工業控制組態軟件設計 《電子技術應用》 1996 (2)56-57

申亞芳 基于組態王的過程控制系統計算機監控技術的研制

篇5

關鍵詞:DCS控制系統;化工生產;自動化控制;應用

現代社會科學技術的進步,推進了化工行業的發展,化工生產控制上,也逐漸由簡單的手動控制轉變為復雜的自動化控制。DCS控制系統是一種高新的技術產品,實現了計算機技術、控制技術以及CRT顯示技術的有機融合,在化工自動化控制中操作便捷,性價比優良,且控制功能良好,具有一定可靠性和獨特性。

1 DCS控制系統

DCS控制系統屬于分散式的控制系統,以網絡通信技術為紐帶,通過多項計算機系統技術的有機結合,形成了新型的控制系統。DCS控制系統具有優良的控制功能,人機操作界面友好,系統可靠性高,在化工自動化控制中發揮著重要的應用價值。在未來發展中,DCS控制系統的應用范圍將逐漸擴展到制藥、建材等領域的自動化生產活動中,進一步推進社會的穩定持續發展。

DCS控制系統可以實現連續、順序控制,可實現串級、前饋、解耦、自適應以及預測控制,其系統組成方式十分靈活,可以由管理站、操作員站、工程師站、現場控制站等組成,也可以服務器、可編程控制器等組成。在具備管理級的系統中,DCS還可以根據企業整體管理需求實現與更高級別管理系統的連接,實現企業其它管理功能的集中管理與操作。

2 DCS自動化控制系統的功能分析

DCS自動化控制系統的主要功能特點為實時性、參數調整、報警功能和監督功能四部分。實時性是指系統可通過控制站建立生產系統的輸入/輸出服務,并在生產過程中對現場的數據進行采集,使操作人員能對化工生產中的整體運行情況進行及時、準確的了解。參數調整功能是指DCS系統可對化工生產系統的參數進行及時、準確的調整,確保生產系統中壓力、溫度、液體流量等參數達到最佳狀態。

DCS系統的自動調整功能不僅能為企業的安全生產提供技術保障,還能減少原料和能源的消耗,降低生產成本,提升企業的經濟效益。報警功能是對生產系統中的開關量、硬件設備和系統運行狀態進行報警監視,然后利用系統中的自動控制系統對異常情況進行報警提醒,工作人員可通過對報警時間、報警地點、報警信息的分析,對故障進行排除,減少惡性事故的發生。監督功能是系統以正常狀態下運行參數的積累數據為基準,將當前運行參數與之對比,根據對比結果對當前運行狀態進行判斷,若出現異常情況則可根據生成的工作日志尋找故障源,減少化工生產中的損失。

3 DCS自動化控制系統在化工生產中的實際應用

3.1 緊急停車系統

就化工生產的實際情況來看,緊急停車系統是化工生產中的重要組成部分,該系統運行的穩定性直接關系著整個化工生產系統的安全,在企業化工生產的過程中,為保證生產的安全性和有效性,應當確保系統各項設備組建保持高度穩定且安全運行的狀態,一旦出現異常情況,應當及時停止生產操作,以降低安全事故發生幾率。而DCS控制系統在緊急停車系統中具有良好的應用價值,能夠有效的避免緊急時刻判斷或操作實物,完善緊急停車系統,全面提高化工自動化生產控制的有效性,為化工生產效率的提升奠定可靠的基礎。

3.2 聯鎖控制

聯鎖控制是化工生產中的一項重要技術,能夠通過計算機的自動運算功能,明確化工生產中的液位范圍,設定化工生產相關的標準參數值,密切監控化工生產液位高度,一旦實際液位值超出設定值的上限,自動化控制系統能夠自動切斷開關連接指令,此種情況下,化工生產電動機能夠實現自動控制,設備停止運作,通過此種方式對設備運行提供可靠的保護。與此同時,若實際液位值低于設定值的下限,自動化控制系統也能夠自動發出控制指令,電動機重新進入到正常運行狀態,在化工生產管理和控制上更具便捷性和可靠性。為全面提高化工自動化控制的有效性,確保自動執行各項動作得以實現,應當對現代計算機技術進行合理利用,強化各項技術之間的關聯性和準確性,強化自動化控制系統的智能性、事故記憶性以及操作的規范性,確保電動機打開或關閉操縱、電磁閥以及調節閥動作等均能夠實現聯鎖控制,全面提高化工自動化控制的有效性,改善化工生產效率。

3.3 反映釜反映溫度的自動化控制

就現代化工行業生產操作的實際情況來看,具體的反應溫度往往在一定程度上影響著化學反應速率,直接關系著化工產品質量和性能。因此在化工生產自動化控制中,應當對化工生產反應溫度進行科學化控制,保證化工生產控制系統的安全有序運行,保證產品質量。而DCS控制系統在化工生產中的合理應用,能夠對反應器內的化工生產反映溫度進行實時采集和分析,并依據相關分析結果和參數值優化化工生產活動,妥善處理化工生產過程中反應熱問題,準確把握并控制反應器內的各類型化工原料之間的反映狀態,對化工生產溫度進行有效控制,降低反應熱對化工產品質量的潛在影響,全面提高化工自動化生產控制的有效性和可靠性。

3.4 液位自動化控制

化工生產中,塔液位是影響化學反應的一項重要因素,直接關系著化工產品的質量和性能。就化工自動化生產的實際情況來看,在串級均勻控制系統的作用下,前塔液位平穩和后塔進料量得以實現,從而保證化工生產自動化控制系統的安全運行,在這一環節中,液位控制系統的輸出量與控制器的給定值保持高度一致,以提高自動化控制的可靠性。

而DCS控制系統中的副回路對排出端壓力和塔內壓力產生的流量變化具有很好的抵御作用,在一定程度上為系統的穩定運行提供了保障。液位自動化控制的實施不僅降低了因系統內液位波動過大對反應產生的不利影響,還減少了大量的人力操作,對于企業成本支出的控制十分有利。

3.5 DCS自動化控制系統應用注意事項

DCS自動化控制系統的應用解決了化工生產中的眾多難題,但該系統的智能化程度較低,在使用中仍存在一些問題,需要采取有效措施避免這些問題的發生。首先,環境控制。DCS系統受溫度、濕度、粉塵等環境的影響較大,因此在使用時應對外部環境進行有效控制,防止溫度、濕度、粉塵、腐蝕性物質對DCS系統的損害,避免系統非正常停機或死機,給企業生產造成惡劣影響。其次,降低干擾。DCS系統除受外界環境影響外,碰撞、振動、電磁同樣會對系統的穩定性和可靠性造成干擾,應對以上不良因素進行有效控制。如維修時可佩戴靜電手套,防止靜電對設備的影響。

結束語

隨著化工行業的發展,化工產品種類和功能不斷完善,社會群體的生產生活也發生了一定程度的轉變。化工生產行業具有一定危險性,為保證生產活動的安全順利進行,應當對DCS控制系統進行合理應用,真正實現化工自動化控制,提高化工生產效率,提高化工企業的綜合效益。

參考文獻

[1]馮曉明.基于化工生產操作控制中應用DCS的研究[J].科技創新與應用,2015(18).

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關鍵詞: 電氣工程;自動化控制;城市化建設

電氣工程是當今世界科技的核心部分之一,更是核心科技里不可或缺的一個部分,具有非常大的發展前景。自動化控制是制造業、工廠、農業等生產領域里的機械電氣為一體的自動化集成控制技術。城市化發展與建設不可缺少此兩部分中任一一部分,所以兩者結合可以有助于城市化建設的快速發展。

1 電氣工程自動化技術的系統處理

電氣自動化系統是通過屏蔽傳輸信號、設備接地信號處理及選擇合適的抗干擾措施等主要部分來完成的。基本上選擇設備時,人們要選擇那些已經經過長時間實踐檢驗過的而且是比較可靠且穩定性好的設備,只有選擇這個穩定可靠的設備,才能更好的適應在工作環境比較惡劣的施工現場之中,以保證設備系統能夠正常運行,盡量降低設備發生故障的情況,以確保發生情況時能夠及時有效的組織維修工作。系統組態采用了軟件的兩次開發功能,除了顯示監控工作流程的動態,還能顯示監控歷史工作流程的數據、趨勢圖以及其他相關的數據,并且具有打印的功能。電氣自動化系統含有兩個個重要優點,一是自身的易擴充優點,系統自身保留了一些必要的數據接口,保留的這些接口能夠更有效的對系統進行管理和對整個生產過程的監控。二是實用性比較強的優點,它具有現場的手動功能,如儀表室內手動、現場手動、自動三種控制方法,它可以根據系統運行中出現的具體情況而對應出相應的策略方法,從而利用不同的控制方式來滿足不同的需求。

2 電氣工程與自動化控制系統的設計原則

1)合理配置配電設置,確保資源優化及合理利用。電氣自動化系統的設計充分考慮到了設備長期在惡劣的工作環境中運行,盡量保證設備安全運行,然后也要滿足在正常的工作情況下,合理利用資源,節約用電。

2)選擇設備的時候,盡可能的選擇低耗能、低成本的設備,減少電力的消耗,而且又不影響正常的系統運行生產。

3)在設計的過程中,保證系統正常運行工作的前提下,盡可能的調查各個系統部件的設計比例系數,這樣可以在提高負荷率的時候也能減少電力的浪費。

3 電氣自動化系統的優勢

3.1 高效率、準確的技術

自動化系統在運行的時候會發出一些特殊的指令,而這些指令會對照相應的設備進行傳送,并且能夠非常有效率的立刻傳送到相應的設備里面,而且因為各個設備之間存在的不同的編碼,所以傳送的各個指令也是不一樣的,這樣錯誤率降低,效率就有所提高,因此該系統是高校的控制技術,而且系統能夠跟信息中心進行一個信息的互相反饋的效果,從而更加確保了信息的準確性和及時性。

3.2 運作過程的實時監控

該技術除了具有高效率、準確之外,還有一項優勢,那就是全時段實時監控。現階段的電氣工程技術是24小時全天不間斷的運作的,根據以往的經驗來說,平常在夜深或者是管理盲區的時候,是故障發生的高峰期,在容易發生故障的時間內,我們正常的管理模式是肯定不會有效果的,并且也無法全部監控到。但是自動化控制這項技術可以彌補我們的不足,它能夠24小時不間斷的實時監控全部過程,而且實現系統的一個控制和調配直接的合作。

3.3 安全性能的提高

安全一直是國內生產最重要的一個思想,不能保證安全,就不能保證一切。自動化控制系統最大的優點就在于安全這一點上,在生產生活之中,安全第一。但是電氣工程肯定會具備危險的成分在里面,由于人員的操作失誤或者一切其他的環境因素,危險時常發生,而造成的傷亡情況更是頻頻發生。怎么樣才能有效的降低危險性,自動化成了一個選擇,它能夠及時發現不正確的運作情況,對人員的安全起了一層保障的作用。

4 電氣工程與自動化控制的發展現狀

4.1 電氣自動化工程的DCS系統

所謂的DCS系統也就是分布式控制系統,“DCS”這個稱呼是由英語單詞縮寫而成來的。相對于集中式的控制系統來說,DCS系統是一種更為高級和先進的新型系統。任何事物都是在不斷進步的,系統也是不能除外的,正是由于時間的不斷積累,造就了系統的不斷完善,所以出現了系統的兩個優點。這兩個優點造就了電氣自動化系統在以后的工作、生活中不可或缺的重要性。

4.2 自動化系統的集中控制

自動化系統除了有點之外,必然也存在的缺點,而且缺點十分明顯,一共存在2個缺點,一是實時的集中監控會是所有的功能集中在一個處理器之中,這樣會造成它的運作速度過慢,從而導致整個系統運行的速度過慢。二是集中監控造成了主機的容量在持續的降低,因為整個系統把所有的設備都放入監控之中,這就導致了監控負擔過重,后期需要不斷的增加電纜數量,變相的說也就是加大了投入的成本,而且可靠性也降低。

4.3 信息技術

電氣工程與自動化控制的系統包含的最重要的部分是信息技術,它主要體現在以下幾個方面:第一,表現在管理層面之中。在企業之中,企業的人力資源管理、會計核算等一些相關數據的存取可以用特定的方式來進行操作,而且,對于生產過程中的運行監控能夠用比較直觀的方式體現出來,從中可以及時的掌握生產運作中的相關信息。第二,在電氣自動化、系統和設備之間能夠利用信息技術進行一個相對的比較。伴隨著微電子和微處理器技術的廣泛應用,當初定義非常明確的設備界限也開始慢慢點的模糊了,相對應的一些通訊能力、軟件結構以及一些容易使用和統一的組態環境變得更重要了。

5 電氣工程與自動化控制的發展前景

OPC技術IEC61131的頒布和Microsoft的Windows平臺的廣泛使用使得未來的電氣技術在生產、生活、工作之中得到廣泛運用,計算機技術在未來的電氣工程中將會發揮不可替代的作用。

5.1 IEC61131標準

IEC61131的頒布,使得全世界200多個PLC廠家的控制系統的產品編程接口開始標準化。IEC61131成了一個國際化的標桿,正在被全世界的廠商所接受。

5.2 Windows 平臺的廣泛使用

計算機的廣泛應用,使得電氣自動化慢慢的成為了主流,Windows平臺的容易操作以及使用,使更多的用戶開始采納這個平臺。

5.3 產品的創新

自動化的生產企業按照我國提出的科技發展觀為目標,自身的創新能力不斷的進行提高,也從中不斷的總結經驗,從而提高自身的產品的技術含量,研發更具有自主知識產權的電氣自動化控制系統。

5.4 系統結構通用

電氣系統的通用化可以保證整個系統各個部分之間的數據通暢,而且企業可以通過網絡對現場設備進行監督,所以系統結構的通用化非常重要。

所以,根據以上兩點,國內電氣自動化的發展需要從簡單的制造向創造去過渡。在確保中國企業產品的價格優勢以外,還需要走出來一條健康的道路,企業要不斷的去創造,吸收國外的技術、教訓,來補充自身的不足,走出一條自主研發、創造、健康的發展之路。要把握好國家的科學發展的思想,調整發展的思路,一步步的走向國際舞臺。

6 電氣自動化的缺陷管理

電氣自動化設備的運行狀態好壞直接關系到整個系統的運行,所以為了更加有效的保證質量,提高運行效率,各個部分都應該注意運行中的缺陷管理。當問題出現時,應立即向各相關負責部門負責人聯系報告,并按照生產管理制度組織搶修。當自動化設備出現了一下故障時,應立刻組織人員進行維修、檢查:第一,監控中心發生異常情況;第二,當天無人值班時,調度主站與調度自動化系統的自動化雙向通道都中斷時;第三,當天無人值班時,電氣自動化系統的主單元出現異常情況時;第四,當天無人值班時,系統運行工作狀態出現異常時。

7 總結

現代的工業發展離不開電氣自動化的支持,它是從電氣化的基礎之上發展起來的,我們生活和工作離不開電氣自動化的支持,因為我們時刻與計算機和電力在做交流,這是一個非常龐大而且非常具有實用意義的系統。我們的生產之中存在著不可控制的環境因素在其中,而跟電氣具有相關性的設備是時刻存在在外界環境之中的,我們無法改變環境因素而對電氣設備進行保護,但是我們可以對電氣系統本身做出系統的保護,這個就是電氣自動化系統。

參考文獻:

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關鍵詞:化工 自動化 控制

化工自動化控制是一門具有較強綜合性的學科,在化工企業生產的過程中,同時也是利用自動控制儀器表學科。近幾年,隨著我國經濟和社會的快速發展,我國化工自動化控制也會發展越來越迅速,信息化的化工生產將成為人們研究的最終目標。本文通過對化工自動化控制的含義以及現狀和發展過程進行了深入探討和分析,并且指出了當前化工自動化控制存在的諸多問題,同時也提出了一些解決問題的有效措施,希望為今后的化工自動化控制發展產生一些積極影響。

一、化工自動化控制的含義

早在二十世紀50年代,就已經出現了自動化,其中早期的自動化主要包含檢測與控制兩個內容。但是,經過長期的發展,將自動化檢測和控制看作是兩個獨立的概念。事實上,化工生產控制指的是如何在化工生產過程中更好的應用控制理論,主要包含分析自動化系統、自動化系統的運行與實施等。

二、化工自動化控制的現狀和發展

隨著我國經濟和社會的快速發展,自動化儀表正在朝著智能化的方向發展,并且已經取得了較大的進步,智能化儀表實現了數字化、小型化、輕量化,但是,發展轉變最大的就是實現了信號傳遞,也就是說化工自動化使用了現場總線技術,這樣一來,將傳統的模擬量信號轉變為具有編碼功能的數字量。化工自動化控制技術涉及到很多的現代技術,例如:控制理論技術、儀表技術、計算機技術等,從而對化工生產實現檢測、控制、管理等目的,最終增加化工產量、減少消耗、生產高質量的產品的技術。化工自動化控制技術主要有三大系統組成,即化工自動化軟件、硬件、應用系統。現如今,化工自動化控制成為制造行業中的最重要的技術,通過此技術可以有效的解決化工生產中出現的問題。現如今,當前我國化工自動化控制發展大部分都是從國外引進先進的設備,在投入使用一段時間后,根據企業的特點進行再次開發與利用。

三、區別化工自動化控制和一般控制的方法

1.動態法

在化工企業生產過程中,將多種工藝所需要的平衡狀態看作是穩態。在化工企業生產達到穩態時,如果出現干擾,那么控制變量就會發生偏離,原理穩態,但是,通過設備中的控制裝置使控制變量又會逐漸回到穩態。我們將受干擾后偏離穩態又很快回到穩態的過程叫做動態過程。通常情況下,這個回復過程是震蕩式的,可以使控制變量回復到原來的初始狀態,同時也可以將控制變量回復到另一個新的穩定狀態。現如今,大多數化工生產設備都是根據預測可能會出現偏離的動態條件來設計的,并不是所有的都根據穩態來計算設計的。

2.反饋法

化工自動化控制的效果與發展是和信息反饋有著很大的關系的。在自動化控制系統中,在控制器采集到控制信號時,如果可以將預期的控制效果信息又傳送到控制器,從而進行信息數據比較,進而控制器決定下一步該怎樣進行校正,我們把控制預期效果信息又重新傳送到控制器的過程稱之為反饋。反饋是提高控制質量的最有效的措施,通過改變反饋信息的大小、規律等,將會產生不同的控制效果,有時也可以將不穩定的系統經過調節、轉變為控制質量最佳的穩定系統。因此,將反饋看成是整體控制系統最主要的一部分。

四、提高化工自動化控制水平的有效措施

1.質量控制參數要合理選擇

在試驗生產過程中,必須要選擇質量較好的控制屬性與指標。但是,對于化工企業來說,參數大多數都不是統一、規劃的,大多數都呈個分布的。通常情況下,參數都符合正態分布,那么我們就可以選用正態分布的理論好姿勢來描述化工自動化控制的各項指標。

2.采用預防式質量控制管理模式

在主顯示器上接收數據信息,并且可以繪制出相應的質量控制圖,當發現系統出現問題時,就應該立即產生警報,通知有關人員要及時采用有效的措施加以解決。此模式就是與方式的質量控制管理模式,而且這也是最常見的質量控制模式。化工自動化控制管理目標是要獲得穩定的可靠產品。一旦質量控制效果不好,那么生產的產品也就不符合要求,所以,必須重新就行加工,結果大大增加了生產成本。然而,如果質量控制效果良好,那么就會使化工企業生產效率大大提高,而生產成本也就相應的會減少。

五、化工自動化控制存在的問題及解決對策

1.模型通用性能較差

現如今,開發的各種模型都是根據某些大型企業的生產裝置來開發的,但是,由于我國化工企業生產工藝流程的多樣性,使得現有的模型通用性能非常差,得不到廣泛的推廣和使用。

2.產品化能力非常差

產品化能力較差主要表現在兩方面,一方面,對現有生產模型與技術進行優化必須要有足夠的資金與人力資源,通常情況下,要求研究人員應該具備足夠的科研實力,然而,卻缺少足夠的產品優化資金;另一方面,將學歷很高的研究人員都安排到開發產品化程序工作中,沒有合理的分配人力資源,浪費了更多的人力資源。

3.加強技術與應用技術研究

在未來的化工企業發展中,要將工作重點放在應用技術與新技術的研究過程中,從而實現化工企業的經濟增長。而且,在化工生產中還要大量運用信息技術。現如今,流程模擬、生產優化技術都發揮著巨大的作用。

4.使用最先進的控制系統

現如今,大多數化工企業仍然使用的是傳統的控制系統,PID控制技術的使用占90%,可以說,裝置的潛能并沒有完全發揮出來。所以,要大力推廣和使用流程模擬和生產優化技術等先進的生產技術和應用技術。

六、結語

經過多年的攻關和不斷的技術開發研究,我國近年來在化工自動化控制的控制規律、方案以及實施技術和規模集中方面,都已經取得了一定的成功經驗,經濟效益也得以顯著提升,為今后我國護工自動化產業的進一步的發展奠定了良好的基礎。但是現階段我國的化工自動化控制及其應用研究工作,仍然有許多亟待解決的問題,需要我們進一步深日研究。化工過程控制對于提高化工工藝水平,提升化工產能、產量和質量,以及改善化工企業勞動效率等方面都將發揮越來越主要的作用。

參考文獻:

[1]王峰.試論化工自動化控制的發展趨勢[J].化學工程與裝備,2011,(8).

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[關鍵詞]化工工業; 自動化控制; 發展方向

中圖分類號:P634. 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)23-0393-01

引言:化工行業的發展不斷壯大,規模在不斷擴大,自動化控制成為發展過程中必不可少的內容。自動化建設是提高化工工業水平的必走之路,對化工工業的再發展起到了很好的支持作用。化工自動化控制不僅有利于我國化工產業的發展,還實現了我國化工產業和國際接軌,取得更好的收益。化工工業的自動技術水平不斷的提高,新的材料、新的工藝涉及的范圍不斷的擴大,企業規模不斷的發展擴大。因此,化工產業自動化控制是化工企業的發展方向。

一、化工自動化控制的概述

化工自動化控制指的是在化工產品生產管理的整個過程中,將化工產品作為處理的主要對象,通過計算機的運算,實現對機器的自動化控制。這種方式有著很好的優點,節約時間、精度高、出錯率十分的低。每個產品的生產過程都受到了嚴格的管理,使得最終的成品,保持著比較高的統一性。自動化控制可以實現在生產的過程中,將生產環境中的溫度、壓力、液體等進行全面的掌控,將這些因素控制在一定的范圍內。自動化控制系統需要專業的人員操作,只有對自動化控制系統進行正確的管理,才可以生產出質量合格的產品。自動化操作流程提高了化工產品的質量,控制了化工產品的成本,科學合理的生產,可以大大提高化工企業的市場競爭力。

二、化工自動化控制發展的趨勢分析

化工工業自動化控制逐漸普及,不同的化工企業采用的自動化處理系統的程度雖然存在著差異,但是,這種自動化控制的趨勢十分的明顯,已經不可逆轉。隨著化工自動化系統的升級,勢必會有更高的要求。接下來將對化工自動化控制發展的趨勢分為以下幾個方面進行詳細的敘述:

2.1 對控制硬件的要求不斷提高

計算機系統是可以實現化工自動控制的基礎。計算機技術的發展對自動化技術的使用和推廣有著十分重要的作用。隨著近年來,計算機技術發展成熟,各種功能都發展完備,自動化系統也可以適應社會的實際需求,進行不斷的革新,滿足不同的用途,不同用戶的需求。對化工生產的控制體現在數據收集和自動控制以及進行決策等多個環節。這些環節的處理傳感器將信息反饋到最終的平臺上,進行自動化的識別和處理。這樣的控制操作系統對硬件設備發起了挑戰,功能越完備對硬件的要求就越高。硬件設備的開發商和自動化控制系統開發者之間并沒有交集,對相互之間的產品沒有了解,如果硬件設備不及時的更換,就會出現很多不兼容的現象,影響到產品的質量。為此,經營者必須將硬件設備進行及時的更換,使得化工控制的不同階段連接在一起,形成連續生產的鏈條。因此,在進行系統升級和更換新的硬件設備時,需要做好市場調查,尋找相互之間可以配套使用的設備,以便由于接口不同或是內部處理方式不同,而不能正常的工作,影響上產的速度,減少化工企業的收益。

2.2 對控制軟件的要求不斷提高

化工自動化控制的基礎是計算機運算程序,是對數據信息進行計算機分析處理。數據分析是自動化控制管理的基礎和根本。信息集成需要數據庫管理系統,通過從數據庫中調出相應的處理方式進而指揮機器進行連續的操作。這樣可以看出,軟件對自動化控制的效率和穩定性影響比較大。好的軟件可以滿足自動化系統的需求,進而將指令發到軟件平臺,進行有效的管理,反之,自動化管理系統就會出現問題,無法進行共享或是集成。為了達到比較好的控制效果,我國化工自動控制系統進行了多次改革,采用了不同商家的操作系統和軟件。隨著計算機的不斷發展,數據庫共享數據的能力趨于穩定,并且不易在使用過程中出現問題。因此,企業需要根據時代的發展,對化工自動化軟件系統進行定期的維修或是更新,確保系統不會停止運行,做到管控一體化。

2.3 對操作人員的素質要求提高

自動化設備是高端的計算機處理設備,需要專業的技術人才進行管理和控制。我國對自動化控制的研究還處在比較基礎的狀態,獲得的智慧成果比較少,技術人才的總體素質存在局限性。我國自動化設備多數是進口或是軟件操作系統進口,這些操作需要由國外技術人員進行指導。我國技術人才無法在理論上獲得突破的原因在于,技術人才對化工自動化處理過程理解不清晰,對內部原理認知不到位,不具備化工知識或是軟件知識導致在實際操作過程中無法對自動化設備進行全面的把握,同時具備多方面知識的人才比較少。說到底,人才是自動化技術發展的根本。我國需要培養出人才必須在教育領域進行改革:首先,在整個企業范圍內開展學習活動,將工作人員的思想意識進行改變,將學習知識的意識帶到企業的各個地方,激發員工學習的熱情和主人公意識,集中大家的力量進行企業文化建設,加強企業人才的培養。然后,企業的電子設備更新速度比較快,每次更換設備就是一筆不小的開支,對企業的收益產生一定的影響,為此,專門培養計算機和自動化控制管理方面的綜合人才,并由這些人進行自主的開發研究,為企業生產出符合企業需求的軟件系統,做到有最有限的經濟最大程度上完成工作。最后,企業還需要建立起一套完善的化工自動化管理制度。采用制度的方式將自動化設備的操作流程進行系統化的規范,形成合理有效的管理辦法。在制度中可以對計算機硬件、軟件的更新,操作獎罰、資源管理等內容進行詳細的說明,確保這些制度可以為化工自動化控制管理起到幫助作用。

結語

化工工業不斷的向前發展,化工自動化是化工產業的必走之路,也是化工產業的發展方向。化工自動發展離不開計算機技術的更新和人才的培養。因此,企業應對計算機的軟件和硬件進行定期的檢查和更新,培養專門進行自動化控制管理的人才,鼓勵其進行自主研發,節約企業經費,實現化工工業的大發展。

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關鍵詞:自動化控制;化工企業;智能化

引言

隨著科學技術的發展和計算機技術的成熟,使自動化控制系統越來越趨向自動化、智能化。因此,它被廣泛應用于企業生產中,以實現生產的連續性,提高生產的自動化水平,減少企業人力、財力和物力的投入,降低生產的成本,提高企業的經濟效益。因化工生產的工藝復雜、危險性高,所以應強化自動化控制在化工企業中的運用。

1化工自動化控制技術的概述

將過程自動化控制技術運用于化工企業中,它控制的主要對象是化工生產過程,通過運用相應的控制方案及控制技術,自動、連續地完成原料加工、產品生產、成品包裝及出廠。此外,自動化控制技術還能控制生產過程中的各種條件,如生產所需的溫度、壓力、流量和液位等[1]。要實現化工企業生產的全方位自動化控制,必須具備先進的自動化設備及整套的控制系統,需建立科學的控制平臺及制定合理的實施方案,相關技術人員也必須具備專業的技術能力和優秀的個人素養,進行科學地管理,規范操作流程。

2過程自動化控制在化工企業中運用的重要性

化工行業是一個高危行業,生產過程中會涉及使用和生產各種有毒有害、易燃易爆和腐蝕性強的化學物質。因此,在生產過程中若存在操作失誤或受到客觀因素的影響,都可能引發安全事故,不僅會影響到生產的順利進行,還會危機員工的生命安全和影響企業的發展。化工生產過程中對生產條件要求苛刻,對工藝控制的指標要求嚴格,僅依靠人為地控制很難避免偏差出現。因自動化控制技術能準確地控制生產條件,規范操作流程,所以將自動化控制技術應用于化工企業生產中,可以提高企業生產的安全性。此外,自動化控制技術能促使生產自動、連續地完成,極大地節約了人力資源、降低了生產成本、提高了生產效率和企業的經濟效益。

3過程自動化控制在化工企業生產中的運用分析

在現代化工企業生產中,需要準確地控制工藝生產的各項指標,才能保證生產的安全和產品的質量。目前,在化工企業生產中,使用得較普遍的自動控制系統主要有三種:DCS(分散控制系統)、PLC(可編程控制系統)及FCS(現場控制系統)。

3.1DCS在化工企業中的運用

DCS是一個多級計算機系統。它不僅涉及到過程控制級方面,還涉及監控級方面,二者以通信網絡作為紐帶,容納了通訊、顯示、計算機及控制多個方面。DCS最為核心的部分是微處理機,構建的主要方式是組合組裝式,控制技術主要是集中操作、監視、管理和分散控制企業生產過程。如今,DCS已越來越完善,功能越來越齊全、可靠性不斷提高和提升了企業管理效率。該系統解決了傳統儀表控制系統在過程控制中存在的缺陷,因此DCS在企業生產過程中得到了越來越廣泛的應用,且應用水平在不斷提高。DCS最初被應用于石油化工領域,20世紀80年代被應用于控制煉油化工的生產過程。目前,DCS已經廣泛應用于石油化工企業的乙烯裝置及煉油生產中,如催化裂化、常減壓和加氫裂化等工藝環節。相關統計數據表明,國內石化、石油及化工系統中DCS的應用總計超過3000套,其中在石化行業的應用近50%[2]。此外,DCS還被廣泛應用于大型化肥廠和乙烯廠的生產過程控制,現已有65.4%的中型化肥廠開始引進該技術。由于DCS大量的市場需求,國內的DCS制造公司得到了發展壯大,致使DCS的價格逐漸降低,降低近50%,因此中小型的化工企業也開始在生產控制中引進該技術。DCS在化工生產過程中的應用,具有重大意義。例如,我國研制的新型DCS系統,安裝了與我國石化企業生產過程相符的軟件,提高了DCS的功能和裝置的準確性。

3.2PLC在化工企業中的運用

PLC的關鍵技術在于建立了可編制用戶程序的存儲器,便于內部程序儲存。它主要負責用戶指令的執行,如邏輯運算、順序控制和定時等,通過模擬式輸入、輸出或利用數字有效地控制生產的流程及機械的運作[3]。實際上,PLC是小型計算機的縮影,它有效地控制了生產的各個環節,保證了每一道工序順利完成,極大地提高了生產效率,同時還減少了維修次數,降低了生產成本。如今,PLC已發展得十分成熟,在一些規模較大的化工企業自動化控制生產中扮演著重要的角色。此外,一些化工設備的生產廠商將PLC與DCS相結合,進一步提高了自動化控制技術水平,為有效控制大型化工設備提供了技術保障。

3.3FCS在化工企業中的運用

FCS作為一種新型的控制系統,是在DCS和PLC兩種系統的基礎上形成,有效地繼承了它們的成熟技術。FCS的特點主要表現在系統中引入了科學合理的總線標準,使生產的設備實現了智能化、網絡化及數據化。如今,FCS已成為自動化控制技術發展的主要方向,深受業界人士的重視,是工業控制領域的一大突破。盡管FCS獲得了一定發展,但該系統仍有待完善,例如,需建立一個統一的標準[4]。此外,該系統的調試及后期的維護仍存在著較大的難度,限制了該系統在化工生產中的發展。相對于DCS而言,FCS應用的領域較窄。

4過程自動化控制在化工企業中的發展趨勢

過程自動化控制系統應用在化工企業中,促使了生產過程和企業管理的自動化。自動化控制技術應用于化工生產中,需滿足兩方面的要求:一是自動化控制的硬件必須具備較高的標準,不能因為更換其中的一個過程控制設備而影響整個生產運營;二是對數據信息集成的要求。隨著化工行業的蓬勃發展,它必然朝著大型化、集約化和控制化的方向發展。因此,DCS、PLC及FCS會更廣泛地應用在化工生產中,也會進一步推動這三種控制技術的完善,并促進它們彼此間的結合及兼容,從而實現控制與管理的一體化。例如,新型的DCS中,將現場總線的互操作性和開放性的原理融入其中,并連接通信接口,互聯PLC設備,利用Internet與高速數據公路將多臺PLC連接起來,構建相應的順序控制,通過聯合第三方管理軟件平臺,實現自動化的生產過程管理,提升DCS控制的速度、功能、準確性及分散作用[5]。如今,將兩種控制系統有機融合已經成為自動化控制發展的一大趨勢。而隨著科技的不斷發展,引入各自動控制技術的成本也在不斷降低,全開放式的現場總線控制系統將有望成為化工企業生產中的主要控制技術。

5結語

隨著我國經濟的不斷發展,科技的不斷進步,自動化控制技術廣泛應用在各大行業,特別是在化工企業生產中的應用有著重大的意義。本文主要探討了DCS、PLC和FCS在化工生產中的具體應用,分析了三種自動控制系統在生產中的作用及特點,期望自動化控制技術在實踐中不斷地發展進步,更好地服務于化工企業的生產管理,進而促進化工企業的發展。

參考文獻

[1]王民安,徐健,龍立業.化工安全生產中的自動化控制[J].黑龍江科學,2014,5(4):198.

[2]張長歸.自動化控制在化工安全生產中的應用探究[J].中國石油和化工標準與質量,2014,(7):37.

[3]高銀濤.自動化控制在化工安全生產中的實踐研究[J].化工管理,2015,(20):257.

[4]馮大明.自動化控制系統在精細化工企業中的應用[J].中小企業管理與科技,2014,(1):232-233.

篇10

關鍵詞:自動化控制;安全聯鎖;安全生產;應用

自動化技術是科學技術的產物,被廣泛應用于各行各業中,自動化技術的應用,給人們的生活帶來了極大的便利,與人們的日常生活息息相關。由于化工產品自身具有易燃易爆和有毒易腐蝕的特點,為了確保化工行業的穩定運行,需要采取有效的措施,來為施工人員的人身安全提供保障,提高化工生產的安全性和可靠性,確保自動化控制及安全連鎖的合理運用,減少化工安全事故的產生,促進化工行業的發展。

1化工安全生產特點

化工行業是我國國民經濟的重要組成部分,旗下的產業種類較多,并且各產業之間的生產工藝也存在較大的差異,化工行業的安全生產一直是人們較為關注的重要問題,直接影響著化工行業的發展,其主要的安全生產特點包括:第一,安全生產的規模較大,需要確保生產環節的連續性。第二,化工安全生產的周期較長,需要確保生產工藝的安全性和穩定性,確保安全生產處于滿負荷的工作狀態。第三,對化工安全生產的工藝要求較高,需要同時滿足高溫、高壓、真空和易燃易爆等要求,面對不同的生產要求,使用的介質種類也存在較大的差距。第四,化工安全生產的環境較為復雜,需要加強對腐蝕性和易燃易爆性環境進行合理控制[1]。

2自動化控制及安全連鎖在化工安全生產中的應用

2.1自動化控制在安全生產中的應用

自動化控制時化工安全生產中的重要應用,其控制的內容主要包括模型檢測分析和儀表實時控制。其中模型檢測分析在化工安全生產中,能夠實現對整個化工安全生產環節的有效控制和監督,能夠實現對模型內部結構的明確和造成模型分析困難的主要影響因素,相關的技術人員能夠在第一時間找到處理事故的方法。自動化控制技術的應用,是實現動態監控,有效處理生產故障的依據。儀表的實時監控能夠使技術人員對化工安全生產的各個環節進行實時了解,相關的工作人員可以借助儀表監控上的數據信息,來進行各種決策,以便更好的實現對各種安全隱患的處理[2]。

2.2緊急停車系統在安全生產中的應用

緊急停車安全系統在化工安全生產中被廣泛應用,并且取得了良好的應用效果。在化工生產中常會出現較多的系統安全問題,一旦發生故障,需要及時進行檢驗和維修,系統會在第一時間內啟動停車系統,待設備系統停止作業后,維修人員便可以開展維修工作了。化工行業在實際的發展過程中,會存在突然停止動力供應情況的產生,會引發較多的安全事故,需要充分運用緊急系統,能夠有效的解決由于突然行駛所產生的意外損失,為化工行業的安全生產提供保障。緊急停車系統在化工行業實際的使用過程中,需要獨立設置,不能與其他設備同時使用。并且相關的化工生產技術人員需要減少冗雜設備的使用,對確保系統的安全運行提供動力保障,充分發揮緊急剎車系統的作用。

2.3安全自動化裝置在安全生產中的應用

安全自動化裝置是化工安全生產中的重要組成部分,在化工行業實際的使用過程中,施工人員很難發現系統存在的安全故障,需要通過安全裝置來自動發出報警動作,給人們提供安全信號。施工中安全自動化裝置發出的主要報警動作有:對有毒氣體進行密封保存、自動啟動滅火裝置等。通過安全自動化裝置的使用,能夠及時處理現場存在的安全隱患問題,減少安全隱患對施工人員造成的危害和經濟損失,能夠確保化工行業各項工作的安全生產,降低了安全事故的產生。

2.4自動連鎖報警裝置在安全生產中的應用

自動連鎖報警裝置是化工安全生產中的重要組成部分,也是化工安全生產中的主要表現形式。化工行業的安全性較差,在實際的生產過程中,存在著較多的安全隱患,直接影響著化工行業的發展。在化工行業的各項生產環節具有密切的聯系,一旦有環節出現問題,將會導致整個生產環節出現問題,影響各項目的運作,易引發爆炸和火災等安全事故的產生。需要將自動連鎖報警裝置應用到化工行業的各項生產環節中,對各項生產事故進行有效預測,對于產生的安全隱患問題,能夠第一時間向工作人員發出警報,工作人員能夠及時采取措施解決安全隱患問題,能夠確保各項施工設備的安全穩定運轉。

3結語

化工行業作為我國國民經濟的重要組成部分,其發展情況直接關系到我國經濟的發展,在社會主義市場經濟快速發展的背景下,為了促進化工行業得到良好的發展,需要加強對化工行業自動化控制及安全連鎖在化工安全生產中的應用,為了確保良好的應用效果,需要明確化工安全生產的特點,明確自動化控制、緊急停車系統、安全自動化裝置和自動連鎖報警裝置在安全生產中的應用,為化工行業的持續健康發展提供保障。

參考文獻:

[1]韓華禮.自動化控制在化工安全生產中的應用及優化探索[J].河南科技,2013,04:106.