一化工自動化控制概述

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

   二 我國化工自動化現狀

   近年來．國內集散系統(tǒng)(DCS)的研究和開發(fā)已從樣機研制階段開始走向實際現場的應用。國內已研制大量產品，但大多屬于中、小規(guī)模系統(tǒng)．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)將會以引進為主，在新建、擴建、改造過程中普遍采用DCS。目前我國化工企業(yè)自動化技術發(fā)展不平衡，特別是行業(yè)之間發(fā)展不平衡。化肥、石油化工、橡膠行業(yè)自動化水平較高，氯堿、農藥等行業(yè)的自動化水平較低。但大中型企業(yè)自動化水平近年來發(fā)展很快。如化肥行業(yè)中．近年來不少大中型企業(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

   1、控制站控制站

   DCS系統(tǒng)中，控制站是一個完整的計算機．實際運行中可以暫時在不與操作站及網絡相連的情況下．完成過程控制策略，保證生產裝置運行。控制站作為一個完整的計算機．它的主要I／O設備為現場的輸入、輸出處理設備，即過程輸入，輸出(PI／O)，包括信號變換與信號調理，A／D、D／A轉換。在信號變換過程中采用隔離技術以防止來自現場的干擾信號．以及與現場連接的端子及輸入、輸出信號的物理位置的方便確認．這是至關重要的。控制站是整個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(tǒng)等方面都有效而可靠．才能滿足用戶要求。

   2、操作站和工程師站

    DCS系統(tǒng)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、通信功能和高級語言功能等。其中工程師功能中包括系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)維護、系統(tǒng)通用功能。DCS操作站是典型的計算機．有著豐富的外圍設備和人機界面。操作站要實現其多項功能．必須完成數據組織和存儲兩方面任務，如與工位號相關的一些數據．在操作站中要對由某控制站某端子與現場儀表相連的．由物理位置決定的工位規(guī)定工位號(即特征號或標簽Tag)各工位說明(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．工位號可以在整個系統(tǒng)中通用。其它還有系統(tǒng)配置、操作標記、趨勢記錄、歷史數據管總貌畫面組態(tài)、工藝單元或區(qū)域組態(tài)等．這些均組織成文件，最終形成數據庫．存儲在硬盤的相應區(qū)域．使數據具有獨立性和共享性、保證數據的實時性、完整性和安全性。

    3、數據通信及網絡

    上兩節(jié)所述控制站、操作站、工程師站，均為通信網絡的節(jié)點，DCS網絡上的節(jié)點還可能有上位機(高級控制計算站)、與工廠管理網相連的網關等 DCS網絡是DCS的生命線．在DCS整個系統(tǒng)的實時性、可靠性和可擴充性方面起著重要的作用。在當前DCS中通信功能的發(fā)展是與全廠管理網絡技術相融合。逐漸實現通信網絡由多重結構向扁平化過渡．所以更具有開放性。DSC系統(tǒng)的規(guī)模與通信能力有關系，而通信的復雜性主要表現在品的互聯(lián)問題．這樣才能夠既保證了系統(tǒng)的擴展性，又保護了用戶的初期投資。

   四、化工自動化控制技術的發(fā)展趨勢

   隨著計算機信息技術的發(fā)展．互聯(lián)網應用的普及加快了信息工業(yè)化發(fā)展的進程．有以前的單機作業(yè)逐漸發(fā)展成為了目前的多機聯(lián)網作業(yè)。微電子技術的發(fā)展使現代工業(yè)逐漸向智能化發(fā)展中邁進．尤其是微電子技術在儀表控制、儀表測試方面的應用。在化工行業(yè)，通過微電子技術、網絡技術、系統(tǒng)軟件技術將各種工業(yè)儀器表、工業(yè)工程線路、工程作業(yè)監(jiān)控、智能化控制、企業(yè)信息資源有機的整合到統(tǒng)一個數字平臺之中．通過該平臺對企業(yè)內部數據進行有機的整合。提供方便的實時查詢、監(jiān)控功能。在將來自動化設備的開發(fā)與研究過程中．我們應該突出信息化與自動化控制技術的優(yōu)勢．利用微電子技術實時監(jiān)控采集作業(yè)現場信息．以網絡為傳播媒介．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。利用數據分析技術已經數據挖掘技術．對采集到的數據進行在線分析，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施遠程的自動化控制。

   參考文獻：

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