摘 要:本文從化工生產(chǎn)的角度出發(fā),主要從自動化儀表的概念及分類;自動化儀表在化工生產(chǎn)中的功能及優(yōu)勢;自動化儀表在化工生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢三方面,對自動化儀表控制進行探索分析。
關鍵詞:化工生產(chǎn) 自動化儀表 控制
中圖分類號:TQ056 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(a)-0064-01
作為國民經(jīng)濟生產(chǎn)中的重要行業(yè),化學工業(yè)的發(fā)展關系著國計民生,為促進化工行業(yè)的全面發(fā)展,就必須全面實現(xiàn)其自動化生產(chǎn),而自動化生產(chǎn)離不開高性能的自動化儀表,因為在化工生產(chǎn)中,自動化生產(chǎn)的完成正是通過這些高性能的自動化儀表,有效地對各個生產(chǎn)工藝進行合理地測量,控制和調(diào)整來完成的。
1 化工生產(chǎn)中自動化儀表的概念及分類
自動化儀表分類方法很多,根據(jù)不同原則可以進行相應的分類。
(1)按儀表組成形式劃分,化工生產(chǎn)中的自動化儀表可以分為基地式儀表、單元組合儀表和組件組裝式儀表三種?;厥絻x表是專為測量特定測量范圍而設計的儀表,可容易從他它的標尺上直接讀出測量結果,因而其通用性較差;單元式組合儀表是針對應用通用性而產(chǎn)生的儀表,這種儀表往往只完成單一的功能,例如變送單元、調(diào)節(jié)單元、顯示單元等,而各單元儀表間通過統(tǒng)一制式的信號進行連接,所以可以根據(jù)需要選擇不同的單元儀表靈活地構建系統(tǒng);組件組裝式儀表是單元組合式儀表的進一步發(fā)展,它利用集成電路和其他電子元件形成各種功能不同的插件,并可選擇多個插件以構成需要的儀表,該種儀表目前常用在計算機控制系統(tǒng)中,如集散控制系統(tǒng)。
(2)按儀表安裝使用方法劃分,可以分為現(xiàn)場安裝儀表、盤后架裝儀表和盤裝儀表?,F(xiàn)場安裝的儀表要求具有良好的防護結構,能提供防爆、防腐、抗振等能力;盤后架裝的儀表一般不具備顯示功能,平時亦無操作需要;盤裝儀安裝在表盤上,一般同時具有顯示和操作功能。
(3)按儀表信號傳輸方式劃分,可以分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表。一切以電量為傳輸信號的儀表統(tǒng)稱電動儀表,它具有信號可遠傳的特點,但無需特殊處理措施,電信號可引起火災和爆炸,即其防爆性能相對較差;氣動儀表沒有防爆問題,它是使用壓縮空氣來傳遞信號的,但由于氣體的特殊性致使該種儀表的反應動作慢,同時氣源和管路的投資遠比電路要大。
(4)按儀表核心運算處理方式劃分,可以分為模擬儀表和數(shù)字儀表兩類。如儀表核心運算是采用模擬信號方式進行的,該類儀表應歸為模擬式儀表;數(shù)字儀表是指其運算和處理過程都是以數(shù)字信號為基礎進行的。
2 自動化儀表在化工生產(chǎn)中的功能及優(yōu)勢
與傳統(tǒng)落后的大型自動化設備相比,現(xiàn)階段化工自動化儀表的主要優(yōu)點是采用先進的微電腦芯片及技術,在合理減小體積的同時,大幅度提高自身的抗干擾性能,力求實現(xiàn)真正的以逸待勞以及待人的目的??梢哉f,作為控制系統(tǒng)必不可少的部分,自動化儀表在化工生產(chǎn)的各個工藝流程中,都承擔了非常重要的作用,它甚至可以完全代替人對控制系統(tǒng)進行測量、監(jiān)視、控制和保護,在改善工業(yè)化生產(chǎn)的全自動化管理中起著至關重要的作用。因而凡是從事自動控制的技術人員,在精通控制理論的同時,都應盡量多地掌握自動化儀表的基本原理及其相關技術,以便在實際工作中合理地選擇和使用相關儀表,使其發(fā)揮應有的作用,以滿足包括經(jīng)濟、性能和可靠性在內(nèi)的各方面的需要。具體而言目前自動化儀表的優(yōu)勢功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)可編程。自動化儀表的可編程功能源自計算機的軟件大規(guī)模地應用于儀表。近年來,計算機技術飛速發(fā)展,廣泛地應用于國民經(jīng)濟和社會生活的各個方面,有力地推動了社會信息化的發(fā)展,自動化儀表便是這些受利者之一。計算機軟件植入儀器儀表之中,不僅僅象征著以存儲控制程序取代傳統(tǒng)的順序控制;更代表著節(jié)省了大量的控制、定時電路。因此可編程功能的出現(xiàn)無疑是對儀器儀表硬件結構的極大簡化。
(2)可進行數(shù)據(jù)處理。微處理器和軟件在自動化儀表中的應用,在為自動化儀表增加豐富的處理功能的同時,極大地減輕了傳統(tǒng)測量過程中硬件的負擔問題,這就使得化工生產(chǎn)過程中,自動化儀表也完全可以發(fā)揮檢索、優(yōu)化的作用。
(3)可精確計算。微型計算機是一種能快速而高效地完成信息處理的數(shù)字化電子設備,由于自動化化儀表內(nèi)含微型計算機,因而就使得它能按照人們事先編寫和存儲的程序,自動、高速、精確地進行信息處理,提高化工生產(chǎn)的社會生產(chǎn)率。
(4)可記憶。計算機的存儲器能夠保存原始數(shù)據(jù)、中間結果、最終結果和計算程序,在用戶需要時可以快速調(diào)出使用。因此,將微型計算機引入自動化儀表中,那么微機的存儲器就可以永久地存儲記憶,并可以同時記憶多種不同狀態(tài)下的信息,這樣就極大地方便了信息的調(diào)用,化工生產(chǎn)中遇到問題,就可以隨時使用這些存儲信息來幫助解決問題。
3 自動化儀表在化工生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢
如今,社會信息技術的不斷發(fā)展,微電子技術、計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和信息處理技術等日新月異發(fā)展的新技術對自動化儀表的革新產(chǎn)生了深遠的影響。以計算機在自動化控制中的應用為例,現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中,已經(jīng)越來越普遍地運用計算機對連續(xù)工作的對象進行自動控制,計算機不僅能對被控對象及時采集信號,進行計算處理,動態(tài)地發(fā)布命令,并且可精確地在允許的時間范圍內(nèi)完成對被控對象的自動調(diào)節(jié)。此外,用計算機實現(xiàn)實時控制,不僅可以提高控制的準確性,降低生產(chǎn)成本,還可大大提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。可見,未來化學工業(yè)中自動化儀表的發(fā)展離不開計算機信息技術的支持,只有把計算機數(shù)字化技術充分運用到自動化工業(yè)儀表中,才能使自動化工業(yè)儀表朝著智能化、網(wǎng)絡化、總線化、開放性的方向進一步發(fā)展。
總之,自動化儀表控制是化工生產(chǎn)中的一種創(chuàng)新科技的完美體現(xiàn),只有充分掌握自動化儀表的基本原理及其相關技術,才能夠在化工生產(chǎn)實際工作中合理地選擇和使用相關儀表,使其發(fā)揮應有的作用;才能夠真正地滿足包括經(jīng)濟、性能和可靠性在內(nèi)的各方面的需要。
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