一化工自動(dòng)化控制概述

   化工自動(dòng)化控制是指在化工企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)管理過(guò)程中，以化工過(guò)程為控制對象。運用自動(dòng)化控制技術(shù)，采用獨特的控制算法和控制方案．實(shí)現控制理論和工程技術(shù)時(shí)間的有機協(xié)調．從原料的加工到成品的產(chǎn)出整個(gè)化工過(guò)程納入自動(dòng)化控制系統．實(shí)現對化工過(guò)程中對溫度、壓力、流量、液位等模擬量的自動(dòng)化控制。要實(shí)現這種自動(dòng)化控制，首先要采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制設備和自動(dòng)化控制系統．如DCS(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)分散控制系統、PLC(Programmable Logic Con．trollel")可編程序控制器等。能夠有效進(jìn)行對溫度、壓力、流量、液位等四大過(guò)程參數的控制。其次，要制定出適合該臺自動(dòng)化控制系統運行的科學(xué)的、合理的實(shí)施方案，為自動(dòng)化控制打造控制平臺。第三，需要高素質(zhì)的操作人員，對該自動(dòng)化控制系統進(jìn)行管理和科學(xué)操作 只有將上述三條有機地協(xié)調起來(lái)．才能順利完成化工過(guò)程的自動(dòng)化控制?？梢?jiàn)．對化工過(guò)程的自動(dòng)化控制．不僅包含著(zhù)高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)，而且包含著(zhù)成套的自動(dòng)化控制系統．實(shí)現化工最優(yōu)的過(guò)程控制．是確保企業(yè)降低能耗和生產(chǎn)成本．提高產(chǎn)品質(zhì)量．促進(jìn)化工企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保障。

   二 我國化工自動(dòng)化現狀

   近年來(lái)．國內集散系統(DCS)的研究和開(kāi)發(fā)已從樣機研制階段開(kāi)始走向實(shí)際現場(chǎng)的應用。國內已研制大量產(chǎn)品，但大多屬于中、小規模系統．它們較適合化工行業(yè)的中小企業(yè)使用 今后我國大中型化工企業(yè)將會(huì )以引進(jìn)為主，在新建、擴建、改造過(guò)程中普遍采用DCS。目前我國化工企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展不平衡，特別是行業(yè)之間發(fā)展不平衡?；?、石油化工、橡膠行業(yè)自動(dòng)化水平較高，氯堿、農藥等行業(yè)的自動(dòng)化水平較低。但大中型企業(yè)自動(dòng)化水平近年來(lái)發(fā)展很快。如化肥行業(yè)中．近年來(lái)不少大中型企業(yè)采用DCS 其它化工行業(yè)的大中型企業(yè)也認識到DCS是適合化工企業(yè)的控制裝置
 
   三、DCS控制技術(shù)

   1、控制站控制站

   DCS系統中，控制站是一個(gè)完整的計算機．實(shí)際運行中可以暫時(shí)在不與操作站及網(wǎng)絡(luò )相連的情況下．完成過(guò)程控制策略，保證生產(chǎn)裝置運行?？刂普咀鳛橐粋€(gè)完整的計算機．它的主要I／O設備為現場(chǎng)的輸入、輸出處理設備，即過(guò)程輸入，輸出(PI／O)，包括信號變換與信號調理，A／D、D／A轉換。在信號變換過(guò)程中采用隔離技術(shù)以防止來(lái)自現場(chǎng)的干擾信號．以及與現場(chǎng)連接的端子及輸入、輸出信號的物理位置的方便確認．這是至關(guān)重要的?？刂普臼钦麄€(gè)DCS的基礎，它的可靠性和安全性最為主要，死機和控制失靈的現象是絕對不允許的，而且冗余、掉電保護、抗電磁干擾、構成防爆系統等方面都有效而可靠．才能滿(mǎn)足用戶(hù)要求。

   2、操作站和工程師站

    DCS系統形成初期操作站各工程師站合一．即操作站具有操作員功能、工程師功能、通信功能和高級語(yǔ)言功能等。其中工程師功能中包括系統組態(tài)、系統維護、系統通用功能。DCS操作站是典型的計算機．有著(zhù)豐富的外圍設備和人機界面。操作站要實(shí)現其多項功能．必須完成數據組織和存儲兩方面任務(wù)，如與工位號相關(guān)的一些數據．在操作站中要對由某控制站某端子與現場(chǎng)儀表相連的．由物理位置決定的工位規定工位號(即特征號或標簽Tag)各工位說(shuō)明(可以用漢字)，使之與工藝對象一致，以保證工藝操作人員的操作．工位號可以在整個(gè)系統中通用。其它還有系統配置、操作標記、趨勢記錄、歷史數據管總貌畫(huà)面組態(tài)、工藝單元或區域組態(tài)等．這些均組織成文件，最終形成數據庫．存儲在硬盤(pán)的相應區域．使數據具有獨立性和共享性、保證數據的實(shí)時(shí)性、完整性和安全性。

    3、數據通信及網(wǎng)絡(luò )

    上兩節所述控制站、操作站、工程師站，均為通信網(wǎng)絡(luò )的節點(diǎn)，DCS網(wǎng)絡(luò )上的節點(diǎn)還可能有上位機(高級控制計算站)、與工廠(chǎng)管理網(wǎng)相連的網(wǎng)關(guān)等 DCS網(wǎng)絡(luò )是DCS的生命線(xiàn)．在DCS整個(gè)系統的實(shí)時(shí)性、可靠性和可擴充性方面起著(zhù)重要的作用。在當前DCS中通信功能的發(fā)展是與全廠(chǎng)管理網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相融合。逐漸實(shí)現通信網(wǎng)絡(luò )由多重結構向扁平化過(guò)渡．所以更具有開(kāi)放性。DSC系統的規模與通信能力有關(guān)系，而通信的復雜性主要表現在品的互聯(lián)問(wèn)題．這樣才能夠既保證了系統的擴展性，又保護了用戶(hù)的初期投資。

   四、化工自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

   隨著(zhù)計算機信息技術(shù)的發(fā)展．互聯(lián)網(wǎng)應用的普及加快了信息工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程．有以前的單機作業(yè)逐漸發(fā)展成為了目前的多機聯(lián)網(wǎng)作業(yè)。微電子技術(shù)的發(fā)展使現代工業(yè)逐漸向智能化發(fā)展中邁進(jìn)．尤其是微電子技術(shù)在儀表控制、儀表測試方面的應用。在化工行業(yè)，通過(guò)微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、系統軟件技術(shù)將各種工業(yè)儀器表、工業(yè)工程線(xiàn)路、工程作業(yè)監控、智能化控制、企業(yè)信息資源有機的整合到統一個(gè)數字平臺之中．通過(guò)該平臺對企業(yè)內部數據進(jìn)行有機的整合。提供方便的實(shí)時(shí)查詢(xún)、監控功能。在將來(lái)自動(dòng)化設備的開(kāi)發(fā)與研究過(guò)程中．我們應該突出信息化與自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢．利用微電子技術(shù)實(shí)時(shí)監控采集作業(yè)現場(chǎng)信息．以網(wǎng)絡(luò )為傳播媒介．將這些信息發(fā)送到遠處控制端口．在企業(yè)內部建立自己的企業(yè)或者是項目工程信息數據庫。利用數據分析技術(shù)已經(jīng)數據挖掘技術(shù)．對采集到的數據進(jìn)行在線(xiàn)分析，并將分析后的結果反饋到信息控制終端．信息控制終端根據不同的情況對設備實(shí)施遠程的自動(dòng)化控制。

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