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仪表自动化控制系统的应用及发展趋势

2013-08-15李新增

科技传播 2013年10期
关键词:压力仪表检测仪表热电偶

李新增

河北钢铁集团邯钢公司,河北石家庄 056001

1 自动化仪表在冶金生产中的应用

自动化仪表控制系统具有将输入信号转换为输出信号的功能,它是自动化系统中的一个非常重要的组成部分,它在一套设备中的作用就好比人的大脑神经中枢对人产生的作用,它在设备运行中提供的一些数据是监控设备是否正常运转的重要参数。自动化仪表一般分为温度仪表、压力仪表、流量计、校验仪表等。它广泛的应用于生产生活和科研开发工作中。它具显示、记录、监测、控制等多种重要功能。从它不同的方面,我们可以把它分为五大类:

从用途上来分,可分为检测仪表、显示仪表、转换和传输仪表、调节控制仪表、执行器;从组成形式上来分,可分为基地式仪表、单元组合式仪表、组装式电子综合控制装置、集中分散型控制系统;从使用能源来分,可分为气动仪表、电动仪表和液动仪表;从测量参数来分,可分为压力仪表、温度仪表、液位仪表、流量仪表;从使用系统来分,可分为生产系统检测仪表和安全系统检测仪表。

2 仪表自动化控制系统在生产中的应用

2.1 自动化仪表在石油生产中的应用

1)温度检测仪表。在石油生场设备或管道内,温度都需要指示控制,一般的温度范围为-200℃~1800℃ ,大多数采用接触式测,而在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。特殊热电阻有油罐平均温度计等特殊热电偶和耐磨热电偶(如乙烯裂解炉、催化裂化及丙烯腈装置用高速流动状态下测量高温)、表面热电偶(根据测量物体表面形状而定)、多点式热电偶(用在反应器、合成塔、转化炉等处),防爆热电偶等。在石油生产过程中的温度控制中起着至关重要的作用;

2)压力仪表。因为与安全密切相关,所以压力仪表在石油生产过程中也非常重要。压力仪表采用多种原理,可用于高温介质、脉动介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精确度可达0.1 级;

3)可燃气检测仪表。大家都知道石油化工产品具有易燃、易爆的特点,可燃性气体泄漏,会引起爆炸、火灾、中毒等重大生产事故。为了保证石油化工产品的生产安全,在生产现场安装可燃性气体检测报警器,可以有效防止可燃气泄漏而引起的生产事故;

4)孔板,和热质式流量计在气体流量当中的应用。孔板利用差压法测量气体流量,但是需要温度和压力的补偿,才能达到精确的测量效果,热质式流量计不用补偿却能够更精确的测量气体的流量。

除了这些常见的仪表,另外石油生产中还用到了其他各类仪表控制系统,仪表自动化控制系统在石油生产中起到了很大的作用。

2.2 自动化仪表控制系统在污水处理中的应用

在城市污水处理上,自动化仪表控制系统越来越多的运用到污水处理过程中。它的益处在于使厂方能够及时了解污水处理过程的运行状况、参数的变化等,保证水质,降低成本,提高治理水平,使污水处理厂能长期正常稳定地运行,取得最佳效益。

1)超声波液位差计可以根据处理水质水量设定工艺值,当前后液位差值大于或等于该工艺值时,可以自动实现对粗、细格栅的连锁启停;

2)电磁流量计可以实时测量进水流量并在现场及中心控制室电脑显示器上显示预处理进水泵站的液位值,并自动根据该液位值的高低控制进水提升泵的启停,使提升泵的运行时间保持平衡,并在电脑上显示出各台提升泵的启停状态。在调节池中设置了pH 计,可以测定瞬时进水pH 值,以反映进水水质是否符合处理要求。进水pH 值的设定要求范围是4.0 ~9.0,当进水pH 值不在此范围内时,中控室电脑上会发出声光警信号,并自动关闭进水闸门,以保证出水水质。

仪表自动化控制系统在城市污水处理过程中的运用相当广泛,比如溶解氧测定仪,污泥浓度计,泥位计,pH 计、COD测定仪等。自动化控制合理地应用到污水处理工艺过程当中,并且取得了良好的效果。

2.3 自动化仪表控制系统在水力发电中的应用

在水力发电中,自动化仪表控制系统在数据采集和处理上,起到了关键性的作用。它再对采集的数据作必要的处理后,存档到数据库,让计算机系统实现画面显示,并且完成计算、控制等特定功能。它在电厂的安全运行过程中,也起到了很大的作用,它实时监测各类设备的运行转台和参数,在设备发生异常,参数偏离设定值的时候,立即报警,提醒人员处理,同时还将这些数据进行记录,以便后期处理的时候,能够查找原因。

3 仪表自动化控制系统的发展前景

3.1 开放式控制系统的发展趋势

随着自动化的发展,仪表自动化控制系统的可信软件已经广泛运用于生产生活的方方面面。例如在测量,控制生产仪器以及计算机连接控制中,通过各种计算机借口网络接口,形成一个完整的网络连接,形成特定的功能、实现过程控制、实时监测、智能化控制。

3.2 智能化方向发展趋势

科技的发展促使人们对自动化仪表控制系统提出了更高的要求。越来越多的生产要求在自动化仪表控制系统方面实现智能化控制。这样就要求控制器能够实现智能的操作和控制,这也是实现智能化最基本的前提。智能化的发展的核心就是现场总线技术,仪表的进一步研发,总线技术起了重大的作用,它对于控制系统的不断完善和发展,也起到了巨大的促进作用。智能化最主要的就是要将各种技术很好地融合在一起,实现生产操作便捷化。仪表智能化的完善,对于工业的发展起着不可忽视的作用。

3.3 网络化方向的发展趋势

随着网络的发展和普及,在仪表自动化控制系统上实现计算机数字化网络化控制,对于自动控制系统与设备之间实现很好的连接,起着关键的作用。将生产设备和工厂信息实现网络连接,信息数据的采集是问题的处理也更加便捷,这样智能化的仪表控制系统才能更好的发挥自己的作用。网络化发展,将实现办公与生产自动化的完美结合。

4 结论

在科技不断发展的今天,仪表自动化控制系统被广泛运用到各项生产中,越来越多的自动化智能化仪器介入到生产中,提高了生产效率,降低了故障系数,使生产中的各项过程能够更安全,更清晰。与此同时,还需要在自动化的基础上寻求更大的突破,生产控制智能化,网络化的发展。

[1]胡建华.自动化控制系统中的仪表分类及发展趋势探析[J].科技促进发展,2012(8).

[2]王景月.关于自动化仪表与控制系统发展趋势的探讨[J].才智,2012(6).

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