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【摘要】仪表自动化是化工行业十分重要的部分,其对于化工行业的发展是十分必要的,加强对仪表自动化的研究,可以不断的了解仪表的功能以及其优点等信息,了解现阶段的仪表自动化存在的问题,从而采取相应的措施,促使仪表自动化的发展。笔者结合自己的研究,对自动化仪表的发展进行研究。
【关键字】仪表自动化,发展,趋势分析
中图分类号: P634 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
通过加强对仪表自动化的研究,我们可以真正的了解仪表自动化的优势,为仪表自动化的进一步发展提供坚实的基础,从而促进化工行业的发展,这是具有十分重要意义的。
二、关于仪表的自动化
1、发展历史
(1)最初的设备,是存在于上个世纪的四十年代的时候,此时的设备的规模比较大,而且其不是很精确,关键是展示基础内容,像是气压。此类信息经由人工是不能够获取的。
(2)在二十年以后,由于半导体等的发展,此时人可以将具有很多功效的元件放到电路板之中。所以,此时的设备开始朝着小规模,高性能的趋势进步,其运算的速率开始提升,而且精确性也变高了,而且可以用电脑来开展处理活动。此类技术的发展,切实的提升了总的产量。
(3)当发展到七十年代初期的时候,出现了超大规模集成电路和信息技术革命,此时的仪表以及自动化的能力也得到了显著的进步。很多全新的技术和工艺开始获取发展尤其是那些多项功效的设备开始被应用到工作之中,尤其是电脑的出现,在该项技术的发展中贡献的力量非常的显著。其在该项发展中具有非常显著的意义,它的生产水平也得到了显著的提升。
2、关于其自动化的类型划分
其类型的划分措施非常多,结合不一样的原则可以分为不一样的类型。
(1)根据仪表信号的形式:可分为模拟仪表和数字仪表等等。
(2)按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表。
(3)按仪表所使用的能源分类:可以分为气动仪表、液动仪表和电动仪表。
3、关于自动化的优点简述
该设备的关键特征是使用电脑科技,其体现了电脑的运算功效等,不需要非常大的规模,而且生产费用也变少了,有着显著的稳定性特征。
(1)仪表的存储功能。对于过去的仪表使用的是组合逻辑等电路,它只可以在一个单独的时间之中记载很简单的内容,在下一个状态发生的时候,之前的就已经不存在了,它的记忆是很短时间的。不过在电脑引入设备之后,因为它的存储设备是时间区域的记载,并且是短时间的,因此当通电之后,就能够持续的存在,同时还能够记载很多的状态内容,进而对其处理。
(2)仪表功能的可拓展性。由于软件的发展,其在很大的层次上替代了硬件逻辑的电路,像是使用一些抽象的运算步骤代替了那些繁琐的电路。尤其是在控制电路里应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制,它的编程非常的简便。假如使用硬件的话,就要靠着很多的控制以及定时的电路来完成。因此,将软件放到其中的话,能够精简硬件构造,进而可以替代常规的电路了。
(3)设备具有电脑功效和信息处理的功效。因为其中具有小型的电脑,所以能够开展一些非常繁琐的运算,而且有着非常好的精确性。在设备之中可以开展很多的运算以及比对活动。
三、常用的化工仪表
1、压力检测仪表
在化工的生产过程中,压力检测仪表起着重要的作用。化工生产过程中的压力对化工厂的设备和化工人员的安全有很大的影响,是化工安全生产的重要保障。压力检测仪表的一般压力值在负极到正极300 Mpa左右,主要应用于高压型的化工容器。化工仪表操作人员要控制好压力检测器的压力,保证化工生产工作的顺利进行。压力检测仪表在化工生产的作用主要体现在,压力检测仪表可以对高温物质、腐蚀性物质和结晶物质等进行压力检测,检测准确度高,为化工物质的使用提供重要依据。
2、温度检测仪表
化工生产中,化工原料会随着温度的变化和压力改变,产生不同的化学反应。化工生产确实需要适量的温度,但是如果温度过高就会影响化工生产,所以化工仪器操作人员要利用温度检测仪表对化工温度进行有效的控制。常用的温度检测仪表有热电偶、热电阻等,随着化工技术的不断进步,温度检测仪表开始向自动化方向发展。
3、流量检测仪表
在化工生产中,流量检测仪表的使用率最高。流量检测仪表可以对化工仪器进行流量的检测来获得较多的参数,因此流量检测仪表自动化技术是化工仪表研究人员一直以来的最大目标。所谓的流量与流速不同,流量主要是指在一定的时间内,在截面流动的电流的质量及体积。流量检测仪表的运用原理主要是按照流体内不同介质,采用不同的检测方法对流体流量进行检测。常用的流量质量检测方法有直接法、推导法,常用流量体积检测法有速度法、容积法。
4、物位检测仪表
物位检测仪表主要是采用液位对化工原料、成品等化工物质进行检测,可以确定化工原料、成品、半成品等物品的液面位置。物位检测仪表因为具有很好的液面位置探测功能,被广泛运用于输油管道、电气工程等领域。
四、仪表自动化的发展趋势
仪表的发展方向是大规模集成化、专业化与模块化发展。仪表自动化的前提是现代化仪表改成为自动化集成系统,其主要任务是数据的测量采集、处理、执行。
1、传统的DCS逐渐由现代化的DCS代替。传统的DCS逐渐由现代化的DCS所取代,是因为随着计算机技术水平的大幅度发展和提高,以及现代化企业管理水平的大幅提高,导致传统的DCS远不能满足现代企业信息迅速增加的需求,因此,传统的DCS逐渐退出历史的舞台。仪表自动化的应用的发展方向是大系统综合自动化,企业高效经营管理,实现生产控制自动化的工具之一是计算机集成系统进行生产控制,与此同时,计算机集成系统还可以将生产过程控制、通信网络及信息管理融为一体,共享企业中的测量、控制预算管理数据,切实实现集成化以及一体化在过程控制、决策、优化与管理中,实现生产成本降低、能源消耗降低、生产效率提高,企业的市场竞争力提高的目标,保证企业使用日益变化的市场。
2、广泛应用现场总线及现场总线控制系统。通信总线的作用是连接现场设备与自动化系统的全数字化、开放式线路,现场总线的特点是多分支结构,同时可以串行且双向通信,将数字通信技术与仪表直接关联。这样就可以将中央DCS系统的大部分控制功能传给现场的智能仪表,实现现场总线控制系统,亦可称为FCS。该系统的优点为:实现测量和控制的一体化,分散控制切实可行,整体控制系统的可靠性大幅度提高,系统的调节品质得到提高。同时现场总线及现场总线控制系统的应用使得生产成品减低,仪表智能化、控制功能分散化以及控制系统的开放化得到大力的发展,这种发展模式是满足工业控制系统技術的发展趋势。
3、控制软件的发展方向标准化、工程化和商品化。由先进的现代化控制理论指导的控制软件的开发伴随着计算机控制体系应用的高速发展而发展,并且取得了重大成效。先进的控制软件随着先进的控制技术以及控制理论的引入,逐渐发展成为标准化、工程化以及商品化的集成体,使得仪表自动化的发展越来越稳定、可靠、安全,这是由先进控制软件具有诸多优点决定的,其优点具体表现为控制系统的控制能力大幅度提高,由系统自身的非线性、时变性、不稳定性以及外部扰动的随机性和不可检测性等带来各种问题以及故障得到完善。
五、结束语
综上所述,加强对仪表自动化的分析研究,可以不断的促进仪表自动化的发展,进而提高我国化工行业的巨大发展,这是十分必要的。
参考文献:
[1]司维鹏 分析火电厂热工仪表自动化技术应用分析科技致富向导2012-09-25期刊
[2]郭振佳 浅谈仪表自动化在化工工业方面的应用科技与企业2012-08-22期刊
[3]李文龙 仪表自动化工程施工中的技术管理工作研究低碳世界2013-02-20期刊
【关键字】仪表自动化,发展,趋势分析
中图分类号: P634 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
通过加强对仪表自动化的研究,我们可以真正的了解仪表自动化的优势,为仪表自动化的进一步发展提供坚实的基础,从而促进化工行业的发展,这是具有十分重要意义的。
二、关于仪表的自动化
1、发展历史
(1)最初的设备,是存在于上个世纪的四十年代的时候,此时的设备的规模比较大,而且其不是很精确,关键是展示基础内容,像是气压。此类信息经由人工是不能够获取的。
(2)在二十年以后,由于半导体等的发展,此时人可以将具有很多功效的元件放到电路板之中。所以,此时的设备开始朝着小规模,高性能的趋势进步,其运算的速率开始提升,而且精确性也变高了,而且可以用电脑来开展处理活动。此类技术的发展,切实的提升了总的产量。
(3)当发展到七十年代初期的时候,出现了超大规模集成电路和信息技术革命,此时的仪表以及自动化的能力也得到了显著的进步。很多全新的技术和工艺开始获取发展尤其是那些多项功效的设备开始被应用到工作之中,尤其是电脑的出现,在该项技术的发展中贡献的力量非常的显著。其在该项发展中具有非常显著的意义,它的生产水平也得到了显著的提升。
2、关于其自动化的类型划分
其类型的划分措施非常多,结合不一样的原则可以分为不一样的类型。
(1)根据仪表信号的形式:可分为模拟仪表和数字仪表等等。
(2)按仪表安装形式:可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表。
(3)按仪表所使用的能源分类:可以分为气动仪表、液动仪表和电动仪表。
3、关于自动化的优点简述
该设备的关键特征是使用电脑科技,其体现了电脑的运算功效等,不需要非常大的规模,而且生产费用也变少了,有着显著的稳定性特征。
(1)仪表的存储功能。对于过去的仪表使用的是组合逻辑等电路,它只可以在一个单独的时间之中记载很简单的内容,在下一个状态发生的时候,之前的就已经不存在了,它的记忆是很短时间的。不过在电脑引入设备之后,因为它的存储设备是时间区域的记载,并且是短时间的,因此当通电之后,就能够持续的存在,同时还能够记载很多的状态内容,进而对其处理。
(2)仪表功能的可拓展性。由于软件的发展,其在很大的层次上替代了硬件逻辑的电路,像是使用一些抽象的运算步骤代替了那些繁琐的电路。尤其是在控制电路里应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制,它的编程非常的简便。假如使用硬件的话,就要靠着很多的控制以及定时的电路来完成。因此,将软件放到其中的话,能够精简硬件构造,进而可以替代常规的电路了。
(3)设备具有电脑功效和信息处理的功效。因为其中具有小型的电脑,所以能够开展一些非常繁琐的运算,而且有着非常好的精确性。在设备之中可以开展很多的运算以及比对活动。
三、常用的化工仪表
1、压力检测仪表
在化工的生产过程中,压力检测仪表起着重要的作用。化工生产过程中的压力对化工厂的设备和化工人员的安全有很大的影响,是化工安全生产的重要保障。压力检测仪表的一般压力值在负极到正极300 Mpa左右,主要应用于高压型的化工容器。化工仪表操作人员要控制好压力检测器的压力,保证化工生产工作的顺利进行。压力检测仪表在化工生产的作用主要体现在,压力检测仪表可以对高温物质、腐蚀性物质和结晶物质等进行压力检测,检测准确度高,为化工物质的使用提供重要依据。
2、温度检测仪表
化工生产中,化工原料会随着温度的变化和压力改变,产生不同的化学反应。化工生产确实需要适量的温度,但是如果温度过高就会影响化工生产,所以化工仪器操作人员要利用温度检测仪表对化工温度进行有效的控制。常用的温度检测仪表有热电偶、热电阻等,随着化工技术的不断进步,温度检测仪表开始向自动化方向发展。
3、流量检测仪表
在化工生产中,流量检测仪表的使用率最高。流量检测仪表可以对化工仪器进行流量的检测来获得较多的参数,因此流量检测仪表自动化技术是化工仪表研究人员一直以来的最大目标。所谓的流量与流速不同,流量主要是指在一定的时间内,在截面流动的电流的质量及体积。流量检测仪表的运用原理主要是按照流体内不同介质,采用不同的检测方法对流体流量进行检测。常用的流量质量检测方法有直接法、推导法,常用流量体积检测法有速度法、容积法。
4、物位检测仪表
物位检测仪表主要是采用液位对化工原料、成品等化工物质进行检测,可以确定化工原料、成品、半成品等物品的液面位置。物位检测仪表因为具有很好的液面位置探测功能,被广泛运用于输油管道、电气工程等领域。
四、仪表自动化的发展趋势
仪表的发展方向是大规模集成化、专业化与模块化发展。仪表自动化的前提是现代化仪表改成为自动化集成系统,其主要任务是数据的测量采集、处理、执行。
1、传统的DCS逐渐由现代化的DCS代替。传统的DCS逐渐由现代化的DCS所取代,是因为随着计算机技术水平的大幅度发展和提高,以及现代化企业管理水平的大幅提高,导致传统的DCS远不能满足现代企业信息迅速增加的需求,因此,传统的DCS逐渐退出历史的舞台。仪表自动化的应用的发展方向是大系统综合自动化,企业高效经营管理,实现生产控制自动化的工具之一是计算机集成系统进行生产控制,与此同时,计算机集成系统还可以将生产过程控制、通信网络及信息管理融为一体,共享企业中的测量、控制预算管理数据,切实实现集成化以及一体化在过程控制、决策、优化与管理中,实现生产成本降低、能源消耗降低、生产效率提高,企业的市场竞争力提高的目标,保证企业使用日益变化的市场。
2、广泛应用现场总线及现场总线控制系统。通信总线的作用是连接现场设备与自动化系统的全数字化、开放式线路,现场总线的特点是多分支结构,同时可以串行且双向通信,将数字通信技术与仪表直接关联。这样就可以将中央DCS系统的大部分控制功能传给现场的智能仪表,实现现场总线控制系统,亦可称为FCS。该系统的优点为:实现测量和控制的一体化,分散控制切实可行,整体控制系统的可靠性大幅度提高,系统的调节品质得到提高。同时现场总线及现场总线控制系统的应用使得生产成品减低,仪表智能化、控制功能分散化以及控制系统的开放化得到大力的发展,这种发展模式是满足工业控制系统技術的发展趋势。
3、控制软件的发展方向标准化、工程化和商品化。由先进的现代化控制理论指导的控制软件的开发伴随着计算机控制体系应用的高速发展而发展,并且取得了重大成效。先进的控制软件随着先进的控制技术以及控制理论的引入,逐渐发展成为标准化、工程化以及商品化的集成体,使得仪表自动化的发展越来越稳定、可靠、安全,这是由先进控制软件具有诸多优点决定的,其优点具体表现为控制系统的控制能力大幅度提高,由系统自身的非线性、时变性、不稳定性以及外部扰动的随机性和不可检测性等带来各种问题以及故障得到完善。
五、结束语
综上所述,加强对仪表自动化的分析研究,可以不断的促进仪表自动化的发展,进而提高我国化工行业的巨大发展,这是十分必要的。
参考文献:
[1]司维鹏 分析火电厂热工仪表自动化技术应用分析科技致富向导2012-09-25期刊
[2]郭振佳 浅谈仪表自动化在化工工业方面的应用科技与企业2012-08-22期刊
[3]李文龙 仪表自动化工程施工中的技术管理工作研究低碳世界2013-02-20期刊