化工自动化控制范例6篇

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化工自动化控制

化工自动化控制范文1

关键词:化工;自动化控制;发展趋势

1 概述

随着计算机技术和通讯技术的不断发展,自动化控制技术逐渐成熟并已经投入到各个生产和制造行业。化工生产是一项复杂的、危险的生产行业,在生产过程中需要大量的具有腐蚀性的化学材料,同时还应对反应温度、压力、流量等进行严格控制,以确保反应发生的效率和产品质量。化工生产的这些特点表明原有人工操作反应的方法无法满足现代企业生产的需求,利用先进的自动化控制技术对反应条件进行准确控制,确保化工生产的安全、稳定、高效的进行是未来发展趋势之一。

2 化工自动化控制技术现状分析

2.1 化工自动化控制分析

化工自动化控制是将自动化控制技术与生产实际相结合的一项先进技术,利用该技术可将化工生产中原材料的加工、产品的生产都融入到自动化控制系统中,保障化工生产在标准化温度、压力下安全生产。化工自动化控制的实现需要借助先进的自动化控制设备,PLC可编程控制器和DCS分散控制系统就是应用较为广泛的控制设备,这些设备的使用可实现对压力、温度、流量、液位等参数的实时监控,极大的减轻了工作人员的劳动强度,为企业安全生产和经济效益的提升提供了有力保障。化工自动化控制不同于化工操作自动化控制,不仅需要操作人员技术服务水平的提升,还需要自动化操作系统的整体优化,以实现对生产的安全、快捷、有效的控制。

2.2 化工自动化控制技术发展现状

随着科学技术的不断进步,我国对化工自动化控制系统的研究已经取得巨大进步,并且部分研究成果已经投入使用。以DCS分散控制系统为例,虽然我国大型化工企业使用的自动化技术主要依靠国外进口,但部分中小型企业已经逐步开始使用我国自主研制的自动化控制系统,并且随着原有大型化工企业的改造和扩建,国内自主研发的自动化控制系统的应用范围越来越广泛。化工企业之间发展不平衡是普遍存在的问题,这主要与企业的经济效益和发展规模有关。一般来说,大型化工企业规模较大,自动化技术发展较为迅速;而中小型企业受资金限制,自动化技术发展速度相对滞后。另外,不同行业之间,自动化技术发展速度同样存在着差异,生产农药、氯碱等产品的企业自动化技术水平较低,而生产石油化工、化肥、橡胶等企业的自动化技术水平较高。自动化技术应用范围越来越广,给企业的生产和管理带来了极大的便利,这对于自动化控制技术在整个行业的进一步拓展十分有利。

3 化工自动化控制技术发展趋势

3.1 设备接口标准化,功能进一步完善

信息技术的不断发展,使信息控制网络和自动化控制网络的结合成为现实。化工自动化控制系统主要是在生产中数据采集、自动化控制、计算机监控和经营决策等领域进行应用,以上几项功能通过化工信息控制平台实现。在企业进行信息化流程控制的过程中,自动化控制系统对企业生产中设备硬件提出了更为苛刻的要求。化工企业要实现自动化控制,需要大批不同类型的控制设备,而各类型号技术设备的经营商对设备硬件要求不同,选择硬件设备型号就存在差异,这就可能会出现设备不兼容和接口不统一的问题,对设备后期的升级和功能扩展十分不利。

化工自动化控制系统硬件方面主要解决的问题是不同型号设备之间的兼容性问题和接口统一问题,以便设备后期的升级换代或新功能扩展。只有解决这一问题,化工企业才能真正实现自动化控制生产,并能在企业生产不受影响的情况下完成对设备的升级。化工企业生产中运行设备要保持统一性,完成不同设备之间的数据交换,可使用光缆作为传输介质,确保信息传输的畅通性和准确性。另外,化工自动化控制系统中运行设备要具有较高的灵活性、抗干扰性和适应性,以满足化工生产环境的需求。

3.2 人才专业化

我国对化工自动化控制系统的研究工作起步较晚,取得的研究成果相对而言就显得较少,这就对化工机械操作人员的专业水平造成了不良影响。化工生产操作人员对化工生产过程和自动化原理缺乏足够的了解,对化工专业技术知识和控制技术掌握的不够精通,这就极大影响了化工自动化的研究进展。化工企业要想在整个生产系统中实现自动化控制,就需要在人才培养方面加大投资力度。

3.3 管理理念的转变

企业要不断更新管理理念,深化信息化管理系统在企业生产和管理中的应用。一方面企业领导层和管理层应加强对自动化控制工作的重视力度,以自己的实际行动为基层员工做出表率,引导员工不断更新观念,以先进的理念投入到企业信息化管理系统中的建设中来。各部门、各员工积极参与,统一规划,周密部署,确定对员工专业技能的培训方案,采取激励措施调动员工的积极性,加快企业信息化管理系统的建设进程。另一方面,企业应不断提高自动化控制系统的利用率。化工企业操作人员专业能力的提升主要通过自动化控制系统的利用率来体现。自动化控制系统与一般电子设备一样,技术更新快,产品升级速度也快。化工企业在安装和使用自动化设备时,应根据设备自身的性能特点对其进行安装和养护,并对操作人员进行专向培训,提高自动化控制系统的利用率和使用寿命。

4 结语

化工自动化控制技术是指企业在化工生产过程中,利用自动化控制技术和设备,对反应过程中原料加工、成品产出等过程进行有机协调,以实现各个环节的自动化控制。化工生产过程中压力、流量、温度等各项参数均可通过自动化控制技术实现。化工自动化控制的实现需要借助先进的自动化控制设备,PLC可编程控制器和DCS分散控制系统就是应用较为广泛的控制设备,这些设备的使用可实现对压力、温度、流量、液位等参数的实时监控,极大的减轻了工作人员的劳动强度,为企业安全生产和经济效益的提升提供了有力保障。随着科学技术的不断进步,自动化控制系统也将逐渐升级,企业应加强对设备和人才的储备,以发挥自动化控制系统的最大作用。

参考文献:

[1]晁元德.化工自动化控制的发展趋势分析[J].化工管理,2014,05:157.

化工自动化控制范文2

关键词 化工自动化;控制;应用

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)031-043-01

在化工生产的过程当中,所谓的自动化控制就是通过在生产设备上,应用到了自动化的装置,并且可以替代一部分的人工操作,从而促使在生产过程中可以自动地进行。而通过自动化装置进行管理的生产方式也就称作是化工自动化。当前在我国,由于自动化控制已经日渐地得到了广泛推广,通常是应用于化工的生产过程中,此外,也应用于自动化控制领域里。通过应用化工自动化系统可以大大提高生产效率,并且在一定程度上也会改善了它的生产环境,在该领域当中起到了十分重要的积极作用。

1 当前的发展现状

在我国的现阶段,由于自动化生产已经逐渐的向智能化发展,并且在这其中也已经获得较好的成效。当前,我国经济随着快速迅猛的发展,而科技也随着不断的进步,以前所应用的化工自动化控制也已经从检测内容以及控制内容慢慢的形成了以检测与控制相对独立的发展。现如今,在化工生产控制的过程当中,一般包括了分析、运行自动化系统以及实施等方面。而另一方面,在化工自动化的控制系统当中,也已经通过在应用现场技术,同时也应用到了仪表技术、控制理论技术以及计算机技术等各个领域,并且在化工的生产过程当中,通过控制、检测以及管理的作用实施。在目前,化工自动化控制也已经成为非常重要的一项科学技术,他能有效的解决诸多问题。在我国的自动化控制研究当中,也已经逐渐的推广于计算机领域当中,同时也应用在化工生产的控制当中,可以提高化工产量,也提高了收益,并且有降低消耗的作用。

2 一般控制与自动化的区别

1)由于化工自动化控制在发展过程中的效果是与信息反馈紧密相联的。通常在控制系统当中,主要是通过控制器进行采集信号,一旦把预期想要控制的信息传送到控制器里,并且对信息数据进行比较,再由控制器决定应怎样对其校正,因此,我们把这种传递的过程就称作是信息反馈。由于信息反馈最重要的作用就是提高控制质量,这也是比较有效的一个重要措施,信息反馈通过改变其规律和大小等方面,则可以产生一定的控制效果,此外,也可以把相对不够稳定控制通过转变和调节作为质量控制的最佳状态,所以,在控制系统当中,反馈则是最重要的一部分。

2)一般在化工生产的过程当中,可以把不同种类的工艺平衡状态当作相对稳态的一个状态。如果在化工生产过程中趋于稳态状态时,一旦发生了干扰情况,所控制的变量则会偏离,然而,这时则可以通过在系统设备当中的装置从而促使变量逐渐的往稳定方向发展。在这个过程中,把受到干扰出现偏离的又回到稳态的过程则可以称作是动态过程。在一般情况下,我们把回复的过程可以看作是震荡式,把控制变量归位到初始状态,而也可以通过把控制变量转变为新的稳定状态。当前,在部分的生产设备当中,一般都可以通过预测把可能发生偏离的动态进行设计,而不能把所有的稳态进行计算设计。

3 主要存在的问题

1)通常情况下,产品化能力出现不良的表现主要体现在两个方面:①在当前的生产模型以及对技术做优化时,应具有人力资源以及达到足够的资金,同时在研究时也必须要具有良好的科研实力,但是,往往也缺少了一定的产品优化等方面的要求;②在研发的过程当中,往往会把学历较高人员相应的安排在产品开发的过程当中,而不是进行合理的分配,从而也就浪费了一定的资源人力。

2)化工生产企业在以后的发展当中,必定要把工作重点全部转移到新技术的研发过程当中,以提高化工生产的经济效益。此外,在化工生产的过程当中也应运用大量的信息技术,优化生产等作用。

3)在开发模型的过程中,一般都是通过较为大型的生产企业进行开发装置的,然而,在我国化工生产的工艺当中,由于流程具有多样性,所以生产的模型在通用性能方面就较差,并且不能得到广泛的应用。

4)在应用时,缺乏有效的控制,其技术与方法仍然达不到发展的具体要求,因此,我们必须要认识到,在研究自动控制时所要面临的应用现实问题,通常情况下,理论都是在实践当中所研究出来的,所以实践也必须要在理论指导下才可以进行。而当前的自动控制则出现了脱节的现象。

4 有效的应用措施

1)通常情况下,主显示器可以接收到数据信息,也可以通过绘制形成控制图,如果系统发生问题时,必须要立刻警报,并且要及时应用措施进行解决。这种模式也就是控制质量的管理模式,也是最为常见的一种控制模式。由于化工自动化所要控制的目标就是要得到相对稳定的产品,所以质量如果出现问题,没有得到有效的控制,其产品也就不合格,因此,就必须要提高控制生产,但同时也会增加成本,一旦把质量控制好,其生产效率就是有很大的提高,这样也降低了生产成本。

2)在现阶段,由于生产自动化研究的主要目标就是通过以市场作为一个重要的导向,并且集控制和管理为一体所集成的自动化系统。他会给生产企业带来一定的经济效益,所以也得到了广泛的应用推广,并且从系统角度出发,进一步研究自动化系统的应用,对此,如果要解决这种问题,就必须要把运筹学、控制理论以及智能控制相结合,从而达到控制的目的。

3)在生产试验的过程当中,应选用质量比较可靠的控制指标,然而,在化工生产企业当中,一般多数的参数都不是进行规划统一的,所以都属于分布式的。而在一般情况下,多数的参数均是符合正态分布的,此时就应选择正态的分布理论,从而描述出自动化控制的每项指标。

4)在控制质量的主要目标就是要把产品达到一定的稳定性,如果没有把质量控制好,其产品就是一个废品,而且也提高了生产成本。因此,在生产的过程当中,必须要提高对质量的控制,从而提高生产率,降低生产成本,把化工自动化达到一个良好的控制水平。

5 结论

总之,在我国近些年以来,随着社会经济不断快速的发展,化工自动化控制的发展速度也日益加强。当前,由于自动化控制已经日渐地得到了广泛推广,通常是应用于化工的生产过程中,此外,也应用于自动化控制领域里。通过应用化工自动化系统可以大大提高生产效率,改善了它的生产环境,对此,在该领域当中起到了十分重要的积极作用。

参考文献

[1]马贵龙.化工自动化控制及其应用研究[J].中国科技博览,2012(23).

化工自动化控制范文3

关键词:自动化控制;化工生产;安全生产

化工行业是国家的重要行业,关系着一个国家的社会经济发展以及国防力量,但由于在化工生产中存在较大的安全风险,所以化工安全生产问题一直都是社会各界所广泛关注的一项问题。化工生产不但本身流程复杂,并且所使用的各类化学物品多存在易燃、易爆、易腐蚀、有毒等特性,所以整个生产控制过程都十分复杂,即使是再专业技术过硬、经验丰富的操作管理人员,也无法对一些事故做出准确预见,若想有效保障化工生产安全,还需要应用自动化控制技术。以下笔者就联系化工生产的实际情况来谈谈自动化控制在化工安全生产中的应用及优化问题。

1过程控制系统在化工安全生产中的应用

(1)实时监测和故障诊断在化工生产中,通过过程控制系统,可以对整个化工生产过程进行有效的实时监测和故障诊断,从而提高化工生产的可靠性,确保出现问题后能够及时发现和解决。具体来说,过程监测的主要任务有:对化工生产过程中的系统故障进行有效检测、对故障的机理进行有效诊断、对故障的幅度进行准确辨识、对故障的发生时间进行准确推断、对故障趋势进行准确预测以及对故障改善对策提出合理建议。目前,过程监测主要是通过三种方法来实现的,这三种方法分别是:基于专家知识进行过程监测、基于解析模型进行过程监测、基于数据分析进行过程监测。不过,由于在实际应用中,解析模型的涉及技术难度较高、步骤较复杂,所以目前尚未得到普遍应用。基于专家知识的方法虽然较为实用,且目前已得到了良好的发展,但仍旧存在较大的局限性。后来,相关专家在各种诊断方法的基础上,结合数据校正、过程监测及模糊专家等系统,组成了一种新的系统——化工过程监测与模糊诊断系统。其可将监测中所得的部分事实与主元分析结果一起输送至特定数据库中,通过数据库中的专家诊断模块对数据进行分析和诊断。(2)仪表监控仪表监控是保障化工生产安全的一个重要环节,通过仪表数据可准确认识当前生产状态,预防各种故障。目前在化工领域中,微处理器、通讯技术及各种大规模、超大规模集成电路具有着十分重要的应用,一些传统的仪表监控设备已陆续被可编程逻辑控制器、分布式控制系统等更为先进的设备系统所代替。现今常用的现场总线系统也多是在可编程逻辑控制器和分布式控制系统的基础上进行建立的。其中,可编程逻辑控制器的数据处理能力正在不断提高,分布式控制系统的功能正在不断完善。而现场总线系统则主要具有以下特点:1)核心乃总线标准,只要确定了总线协议,则各相关技术及设备都可确定;2)开放性越强,则互操作性越好;3)建立在数字智能现场装置之上,系统结构分散性较高,仅通过单个现场仪表即可实现多变量的通信,方便快捷。综合上述特点,使得该仪表监控系统的安全性得以大大提高。

2紧急停车系统在化工安全生产中的应用

紧急停车系统的主要任务是对化工生产过程中的各关键参数及其具体工作状况进行监视,当发现偏离正常范围时即自动取代过程监控系统,进行紧急停车,以保证生产安全。一般情况下,在化工生产过程中,下列原因会引起停车:1)正常停车:因设备需要检修维护等原因而有计划、有目的地进行停车;2)局部紧急停车:因遇到设备突然损坏、电源突然故障等意外情况而需要临时停车;3)全面紧急停车:因生产过程中突然停电、停水、停汽等而发生的全面紧急停车。由于紧急停车系统直接关系着化工生产安全,所以必须要充分考虑其可靠性。通常紧急停车系统是由检测单元、逻辑单元及执行单元这三个串联所组织的,并且要遵循独立设置、中间环节最少、冗余及故障安全等四项基本原则。

3自动化控制在化工安全生产中应用的优化

随着科技的不断进步与发展,化工行业也应当不断引进更加先进的新技术和新工艺,从而进一步保障生产安全。例如可以安装自动化安全装置,用于自动发现生产操作中的危险隐患,并将之解除。其次可以安装自动化设备检测系统,利用无损探伤法对各类化工生产设备进行安全检测和综合分析,从而切实保障化工生产安全。再者还可以安装自动连锁报警装置,当发生安全事故时该报警装置会及时向工作人员发出报警信号,并自动控制设备停止作业。

4结语

综上所述,由于化工生产是一项危险性较大的作业,所以必须要通过有效的自动化控制技术来确保其生产的安全性。如今自动化控制技术在化工安全生产中的应用已经十分广泛,但其仍有很大的优化空间,因此未来仍需继续加强对其的研究和探索,不断研发出更加先进的设备系统,以更加有效地保障化工生产安全。

作者:曲乐 单位:大庆金桥信息技术工程有限公司

参考文献:

[1]丁正荣.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化思考[J].中国石油和化工标准与质量,2013,23:260.

化工自动化控制范文4

【关键词】化工;自动化控制仪表;现状;发展

中图分类号:TQ015 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

当前,随着经济发展,国家对自动化生产的重视程度日益提高。先进技术在各行业的应用取得了可喜的成绩。这种自动化的生产模式需要的就是对生产流程中各个环节的设备以及反应参数进行统计和显示,这就应用到了自动化仪表。

二、化工自动化仪表及控制优势功能

1、具有可编程功能

计算机的软件进入仪表后,可以代替大量的硬件逻辑电路,这叫硬件软化。特别是在控制电路中应用一些接口芯片的位控特性进行一个复杂功能的控制,其软件编程很简单(即可以用存储控制程序代替以往的顺序控制)。而如果带之以硬件,就需要一大套控制和定时电路。所以软件移植入仪器仪表可以大大简化硬件的结构,代替常规的逻辑电路。

2、具有记忆功能

以往的仪表采用组合逻辑电路和时序电路,只能在某一时刻记忆一些简单状态,当下一状态到来时,前一状态的信息就消失了。但微机引入仪表后,由于它的随机存储器可以记忆前一状态信息。只要通电就可以一直保存记忆,并且可以同时记忆许多状态信息,然后进行重现或处理。

3、具有数据处理功能

在测量中常常会遇到线性化处理、自检自校、测量值与工程值的转换以及抗干扰问题。由于有了微处理器和软件,这些都可以很方便的用软件来处理,一方面大大减轻了硬件的负担,又增加了丰富的处理功能。自动化仪表也完全可以进行检索、优化等工作。

三、化工生产控制自动化中存在的问题探讨

化工企业要发展,产品生产就必须向大规模、连续高效生产与综合利用的方向改革。人工操作由于难度大、效率低,合格工人培养难度大等众多问题 , 越来越无法活应当前生产需求,必须寻找更有效的执行机构来操作生产。所以,对工艺参数的监控迅速、准确,能快速进行工况分析、判断并做出操作决策的自动控制装置是适应当前化工企业发展需求的。于是,大批自动化装置部件,如:检测元件、调节、变送、执行等各相关元件或结构装置依次衍生而出,各种不同的自动化的控制系统在化工生产中发挥着重要作用。

四、自动化仪表存在的问题及提高解决方法

自动化仪表在使用中存在多种优势,但是也有着一定的不足,在自动化控制过程中产品化的能力不足,在模型的通用型以及集成能力方面也较差。而在实际生产控制中,提高自动化控制水平还需要设定好质量控制的有效参数,采取预防管理来进行质量管理。

在我国,化工仪表的应用一般由设计、施工和调试三步组成,科研单位拥有一定的科研能力但在资金方面存在短缺,而生产厂家因为需要产品开发所需的大量人力和财力而使得化工企业在产品化方面能力不足。模型的开发技术含量不足,竞争力不强,也存在通用性较差难推广的问题。施工的过程中需要做好策划阶段的准备,如材料、资质、验收情况等审查,保证仪表在施工中的质量。在使用的过程中需要对参数和指标进行相应的设定,通过试验来获得合适的参数,对于符合正态分布的参数可以使用正态分布原理来控制这一指标,不符合正态分布的就采用平均值法选择。自动化仪表的管理中还需要做好预防管理,分析生产的全过程,提前预见到问题及制定相对的防治措施。对质检的结果进行反馈,讨论自动化中存在的问题并解决,来保证产品的质量。

五、自动化仪表及控制中重要设备探析

1、温度仪表

在化工生产中温度控制事关生产安全,温度检测不到位极易造成爆炸等事故发生。因此必须要采用温度仪表来指示温度。很多化工生产大都使用接触式测量,比如使用热电偶、热电阻等。随着技术的发展,很多化工生产企业开始使用多点式的热电偶、防爆热电阻等。热电偶、热电阻的信号基本上都直接送入到温度采集的仪表中,再送入到变送器中进行显示。目前,一体化温度变送器等各种总线技术被广泛使用。

2、流量仪表

在化工生产控制中,流量仪表已经被广泛使用,测量流量分为容积法、速度法等。但是在我国普遍使用的是超声波流量计、电磁流量计以及质量流量计等,但是在管道化的化工生产之中,采用差压变送器加孔板以及一体化的孔板流量计还是比较广泛,依然是检测控制流量的主要手段。

3、执行器

在控制之中,由调节机构与执行机构共同构成的执行器,是化工生产过程中不能够缺少的设备。随着新一代的智能式定位器投入使用,大大改善了调节阀的性能。

4、在线质量分析仪表

在线质量分析仪表在装置调节控制, 产品质量控制, 节能控制和环保等方面得到广泛的应用。在合成氨工艺中, 用质谱仪监视和控制进料气体。乙烯裂解装置各种干燥气体中的水份分析要用到微量分析仪。工艺装置循环水及锅炉给排水的水质分析需要用工业酸度计和工业电导仪。工业锅炉使用氧化锆分析仪可节能5% 左右,如果配上微机系统, 可节能10% 以上。

六、化工自动化仪表及控制发展方向及建议

1、过程检测仪表与执行器的智能化

“智能化”是工业过程控制自动化的发展方向之一,在智能检测仪表和执行器领域,新一代固态传感器和智能变送器向微型化、高精度、低功耗、智能化方面进展。例如新型电磁流量计借助微处理器和软件编程技术,可实现拓宽量程、测量误差补偿、零点校正、励磁自诊断、正反流向判断、空管与不满管自诊断等,可靠性与稳定性大为提高。通过智能流量演算器可与各种流量变送器配合使用,具有复杂计算和补偿修正功能,测量精度达到 0.2 级。新型多声道的超声流量计用于大口径、高温、高粘度、含微粒杂质等特殊介质的流量测量,精度达±0.15%FS,重复性达±0.02%FS。基于雷达技术的新型微波液位计,在化工、石化等行业用于高温、高压、腐蚀、挥发、冷凝等复杂工况条件,市场需求增长率很高。 基于磁致伸缩原理的新型液位计在石化企业的储罐计量中能同时测量液位和界面及多点温度,最大量程达 18m,测量精度达±0.05%FS,重复性达±0.002%FS。分布式光纤温度传感网络是一种实时、在线、多点光纤温度测量系统,是典型的激光光纤温度通讯网络,一根 2km风纤上可采集 1000 个温度信息并能进行空间定位,具有自标定、自校准和自检测功能,可用于危险品仓库等的温度报警和大型设备温度分布测量。智能阀门定位器是新一代智能化执行机构不可少的配套产品,内装高集成度的微控制器,具有多种符合现代过程控制技术要求的

功能。

2、DCS与 FCS将共存和互补

随着国际现场总线标准的实施, 现场总线技术的成熟以及现场总线控制系统的推出, 它将对我国仪表和自控领域产生巨大的影响, 也必将对我国石化企业仪表和控制系统的应用产生很大的影响。因此, 我们应密切关注现场总线技术及现场总线控制系统的发展。近年来 DCS发展很快,完备的功能和广泛的应用仍占据不可替代的地位,预计今后很长一段时间,DCS与 FCS将共存和互补。

七、结束语

信息化时代,信息技术成为了推动国民经济以及科学技术不断发展的主要技术,以工业IT作为其主要特征的自动化仪表与控制系统成为了信息化带动工业化的最关键的技术手段。

参考文献

[1] 张楠,对现阶段我国工业自动化仪器仪表行业的展望[J]中国高新技术企业,2012

化工自动化控制范文5

【关键词】化工自动化控制;概述;现状;发展趋势

一、化工自动化控制技术的概述

(1)化工自动化控制是指在化工企业的整个生产管理过程中,以化工过程为控制对象,运用自动化控制技术,采用独特的控制算法和控制方案,实现控制理论和工程技术时间的有机协调,从原料的加工到成品的产出整个化工过程纳入自动化控制系统,实现对化工过程中对温度、压力、流量、液位等模拟量的自动化控制。其特点是在无人直接参与的前提下,利用外部控制设备或装置使被控对象或过程按照预定规律自动运行。(2)实现化工自动化控制不仅需有高质量、高品质的技术服务,而且要求含有成套的自动化控制系统。要实现化工自动化控制具体需做到以下几点:一是采用先进的自动化空着设备及系统,能对温度、压力、流量与液位四大过程参数进行有效控制,比如DCS分散控制系统、PLC可编程序控制器。二是制定出相应科学、合理的实施方案,打造其控制平台。三是拥有高素质操作人员,可对其进行科学管理与操作。(3)化工自动化控制与一般控制的主要区别动态与反馈。一方面,在过程控制中将各种工艺衡算所需要的平衡状态看作是稳态,当生产达到稳态时,若出现干扰,控制变量会偏离稳态,但可以在控制作用下回到稳态,这种将受到干扰后偏离稳态又回到稳态的过程称为动态过程。另一方面,化工自动化控制的效果与发展与信息反馈有着密切联系。在自动化控制系统中,当控制器采取控制措施后,如果能够把预期的控制效果信息送回到控制器进行信息数据比较,以决定下一步怎样进行校正。这种控制预期效果信息又重新传送到控制器的过程称为反馈。反馈是提高控制质量的重要措施,通过改变反馈信息的大小、形式与规律,对控制质量产生不同的影响。

二、我国化工自动化控制技术现状

目前我国化工自动化控制技术涉及很多现代技术,比如控制理论技术、仪表技术、计算机技术等,利于化工生产实现检测、控制、管理等,从而增加化工产量、减少消耗、生产高质量的产品的技术。化工自动化控制技术主要有三大系统组成,即化工自动化软件、硬件、应用系统。当前的化工自动化控制技术需以社会与市场为导向,借助科研力量,在实践过程中有效进行。它主要由化工自动化软件、硬件、应用系统三大系统组成,并逐渐转变为适应现代信息技术的发展要求,集管理与控制于一体的计算机集成综合自动化系统。伴随着过程控制体系经历的PCS、ACS、CCS、DCS、FCS五次变革,我国化工企业自动化控制由单体向总体发展,由独立子系统向网络多元化系统发展,化工自动化控制技术水平越来越高,使化学工业生产经济效益得以大大提高。

三、我国化工自动化控制技术的发展趋势

随着我国计算机技术的不断发展、互联网应用范围的日益扩大以及信息工业化的快速发展,微电子技术和信息技术在自动化控制系统与自动化设备中的应用越来越广泛,信息控制网络和化工自动化控制网络呈现一体化发展趋势,由单机作业逐渐发展成为多机联网作业。我国化工自动化控制的发展趋势为自动化技术水平越来越高与化工企业规模越来越大。我国发展化工自动化控制须服从并服务于化工企业发展的整体大局,对化工过程进行自动化控制研究,采用科学的系统设备及技术服务实现化工全过程的自动化控制,并使化工自动化控制硬件必须具备兼容、连接接口统一、便于升级换代、速度快的特点,注重教育从业人员适时更新观念,不断提高化工自动化控制的水平。

随着我国多年努力的技术开发研究与实践经验,我国近些年在化工自动化控制的规律、方案以及实施技术和规模集中等方面都已经取得一定成功,经济效益也显著有所提升,但现阶段仍存在不少问题,需进一步研究与解决,进一步提高化工自动化水平,从而有利于提高经济效益,促进我国经济迅速发展以及社会快速进步。

参 考 文 献

[1]李笑枫.仪器仪表与化工生产的自动控制[J].科技创新导报.2008

化工自动化控制范文6

关键词 电气设备;自动化控制;PLC技术

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)15-0130-01

在化工装置电气自动化生产之中,传统的电气自动化控制存在着一些问题,以满足不了当前社会生产发展的需要,一种新的电气自动化控制技术―PLC技术应运而生。它依靠着高可靠性和灵活性,已被广泛的运用于化工生产之中,并产生了良好的效果[1]。

1 PLC技术概述

PLC全称是Programmable logic Controller,翻译为中文是可编程序控制器。它是以微处理器为基础,结合现代通信技术、计算机技术和自动控制技术发展而来的一种化工控制装置。在上世纪70年代,PLC技术开始出现,并在工业投产中取得了一定的成果。随着PLC技术的逐渐完善和日臻成熟,它在电气自动化领域已运用得越来越广泛,到目前为止,PLC技术主要以集散控制系统和现场总线控制系统的形式出现[2]。不难想象,随着电子技术的进一步发展,PLC技术在未来将有更加宽广的发展空间。

2 化工厂用电设备控制情况分析

电动机是电气自动化控制中的被控制对象,电气自动化控制也是通过电机才得以实现,这是电气控制的核心。电气控制就是将电气设备元件按照要求连接起来,形成一套控制线路图,也就是电气原理图。

1)电动机控制的特点。电动机控制主要是通过主电路和控制电路两部分组成。其中,主电路由接触器、断路器、热继电器等元件组成,它在控制电路的作用下,根据要求对电机实行开关或正转反转操作。控制电路是由接触器、继电器线圈进行组合,在组合过程中,通过操作器件和断触点等构成控制逻辑,从而达到控制的效果,实现生产流程需求。

2)电动机的操作地点和连锁关系。在化工生产之中,常见的电动机控制是多地点、多机连锁控制。以一般的复合肥生产为例,复合肥生产的工艺流程中,多地点、多机连锁控制较为普遍。这种控制表现为各个电器设备之间的逻辑关系、自动循环等。不仅如此,电动机控制还包括现场控制和集中控制两种。

①现场控制。也叫就地控制。就是要求在化工生产之中,操作人员进入到生产设备现场按照相关操作程序对设备进行控制。一般执行的操作程序有常开,常闭。这种控制还包括连锁电动机控制非连锁电动机控制,其中,连锁电动机控制有明显的缺点,就是操作人员操作量大,工作效率不高。

②集中控制。这种控制采取的主要方式是,控制人员在主控制室内,通过常开节点中反映的信号,对生产情况作出判断,而采取相应的控制措施对现场设备进行遥控。集中控制从技术层面来讲是一种电路控制,通过电路的开启或闭合来实现对电气设备的控制,从而减少人为因素造成的误差。

3 PLC系统配置及工作原理

PLC的系统配置由硬件和软件两部分构成硬件系统包括:CPU、存储器、总线、I/O口、通信接口、编程器、电源、扩展设备等。软件系统包括系统软件和用户软件。在化工装置自动化控制系统中,PLC技术的应用主要是指硬件系统的应用。而硬件系统中,又以以下五项最为重要。分别是:主电路、控制电路、PLC主机、隔离变压器和编程器。在一套PLC控制系统中,是通过PLC主机实现控制目的的。首先是通过电源模板接通电源控制内部电压,其次是通过输入口和输出换电压、温度、功率等变化的物理量,三是操作人员对PLC进行主要控制;然后是用接口模板对机架进行对接,最后用底板对所有模板机械进行固定。

了解了PLC的系统配置,那么,PLC是如何在现实操作中对电气设备进行控制的呢?PLC是一种数字运算操作的电子系统,操作人员首先进行控制元件和模块的对接,输入设定好的模拟信号,通过它的可编程序的存储器,将任务指令输出至执行元件,完成对电动机开车或停车的指令控制,结合整套电动机的连锁控制,从而实现对整个电气设备的控制。

4 实例分析PLC的应用

在一次生产中,根据工艺流程的设定,有安装着40台电动机的整套装置用于生产,每台电动机都有就地控制和集中控制。其中,10台电动机设置了顺序关系和时序关系,与其他控制系统之间存在着连锁控制关系。电动机主要有三种顺序和时序。其中包括正常开车、正常停车和事故停车。两种停车的要求各不相同,逻辑公式也不一样。具体关系如下图所示。

正常开车f(KM4)=KM1・KM2・KA3

事故停车f(KM4)=KM1+KM2+KA3

当KM1=0时,接触器动断触点状态;当KM1=1时,排风机接触器动合触点状态;当KM2=0时,接触器动断触点状态;当KM2=1时,成品螺旋输送机接触器动合触点状态;当KA3=0时,继电器动断触点状态;当KA3=1时,煅烧窑系统信号继电器动合触点状态;当KM4=0时,接触器动断触点状态;当KM4=1时,输送机接触器动合触点状态。

这10台电动机的联锁控制具有很强的代表性,它分析了在不同控制模块下,电动机的工作状态和整套装置的工作情况。同时具有普遍意义的是,除这10台电动机外,40台电动机中,有9台电动机在运行状态指示、开停信号和事故报警等状态同时受其他控制系统的控制,这对于研究电动机在多控制系统中的运作情况也有研究意义。由于涉及的电动机较多,控制原理相同,本文就不在此做重复。

5 结束语

PLC技术是一项先进的自动化技术,通过在设计电动机控制线路的应用发现:PLC技术能够有效克服电气自动化控制系统运转过程中出现的问题,避免人工操作出现的误差,在效率上大大提高,有效地节省了资源。同时本文通过进行实例分析,验证了PLC技术装置的优势,这对PLC技术的研发和推广具有很大的参考价值。

参考文献

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