前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇化工自動化技術(shù)范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:機(jī)械自動化技術(shù);化工生產(chǎn);應(yīng)用
在社會競爭和技術(shù)水平不斷發(fā)展和升級的背景下,機(jī)械自動化技術(shù)也能取得更好的發(fā)展。機(jī)械自動化主要是指,機(jī)械制造業(yè)在加工中能夠連續(xù)自動生產(chǎn),并且通過自身的自動化技術(shù)實現(xiàn)高效的高質(zhì)量生產(chǎn)過程。嚴(yán)格來說,機(jī)械自動化技術(shù)可以大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展,得益于相關(guān)行業(yè),技術(shù)轉(zhuǎn)型升級。
1機(jī)械自動化技術(shù)的特點與發(fā)展
目前,我們國家機(jī)械自動化的技術(shù),在新時期有更好的發(fā)展。現(xiàn)階段,機(jī)械自動化技術(shù)在我國已經(jīng)有明確的發(fā)展方向,而且機(jī)械自動化技術(shù)主要是面向全國競爭的技術(shù),在當(dāng)今科技競爭中處于核心地位,同時它也是生產(chǎn)過程中系統(tǒng)工程,時間、質(zhì)量、成本等三個要素的統(tǒng)一[1];此外,機(jī)械自動化技術(shù)提高了生產(chǎn)率,減少了人力物力的浪費(fèi),加速了我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。與此同時,機(jī)械自動化還具有非常重要的現(xiàn)實意義,其中在化工生產(chǎn)中的影響尤為明顯。
2當(dāng)前我國機(jī)械自動化技術(shù)在化工生產(chǎn)的狀況
2.1機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀機(jī)械自動化技術(shù)近幾年得到了廣泛應(yīng)用,在化工生產(chǎn)方面以及各行各業(yè)中都具有較快的發(fā)展速度,特別是計算機(jī)的高度集成化,采用計算機(jī)集成制造系統(tǒng),大大地加快了機(jī)械自動化的發(fā)展。但從我國目前的發(fā)展?fàn)顩r來看,仍然存在許多不足和缺陷。在自動化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用上與發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在著階段性、整體性不足的問題。管理方面、在設(shè)計方面、制造工藝方面注意這三個方面的發(fā)展,就目前來說我們國家在這三個方面做得還是有很多的不足之處的。首先,管理方面:就目前來說僅有少數(shù)企業(yè)采用了計算機(jī)管理策略,一直延續(xù)傳統(tǒng)的管理方式;其次,是設(shè)計方面,相對還沒有較為完善的標(biāo)準(zhǔn),而國外早就有了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計方法,我們國家也應(yīng)該注意這方面的問題;最后,就是制造工藝,工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)開始廣泛采用細(xì)致加工、精確加工、微型機(jī)械和納米技術(shù)的加工手法[2]。可這幾方面都是當(dāng)前我國存在和所面臨的主要問題,有待完善和解決。2.2機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用于化工生產(chǎn)想更好利用機(jī)械自動化技術(shù)能夠應(yīng)用在化工生產(chǎn)中就要堅持以實際需要作為導(dǎo)向。關(guān)于機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用要做到結(jié)合實際情況,在滿足使用的前提下,更多的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益甚至社會效益。當(dāng)前,動化發(fā)展已成為全球化,國內(nèi)國際市場的爭都很激烈,想在競爭中立于不敗之地,就要不斷創(chuàng)新,尋找新的發(fā)展市場[3]。同時,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展也加劇業(yè)之間的競爭,也要致力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。2.3機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用前景在機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用前景方面來說,首先,是自動化技術(shù)發(fā)展的目的就是經(jīng)濟(jì)的效益,這點也是機(jī)械自動化的最大優(yōu)勢。總的說來,使用機(jī)械自動化既節(jié)省人工成本,面也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)的效率,這也保證了機(jī)械自動化的可持續(xù)發(fā)展。這這就使自動化的成本降低,也提高了自動化技術(shù)的效益。對于機(jī)械自動化技術(shù),低成本無疑具有更大的潛力和前景,更適合中國目前的發(fā)展[4]。為此,我們應(yīng)該進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,市場開發(fā)和零部件制造等方面的跨境交流和學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也應(yīng)快速發(fā)展,利用網(wǎng)絡(luò)信息通信技術(shù),加強(qiáng)產(chǎn)品開發(fā)與管理,促進(jìn)企業(yè)在競爭與合作方向的發(fā)展,提高機(jī)械自動化技術(shù)在化工生產(chǎn)水平的應(yīng)用。
3結(jié)束語
綜上所述,在國家的發(fā)展中化工生產(chǎn)尤為重要,它影響著國家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,各國之間也可以通過化工技術(shù)的發(fā)展來進(jìn)行“綜合國力的比較”。機(jī)械自動化技術(shù)在化工生產(chǎn)中得以應(yīng)用,這是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn),我們國家在對機(jī)械自動化方面的智能化也十分努力,但是因為種種原因的限制,我們國家在機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展上還需要更加努力,為各個行業(yè)提升工作效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量等等。總的來說,都是為了提升我們國家的綜合國力,在將來發(fā)展的道路上做好鋪墊。
作者:全超 毛偉男 鄧 鵬 單位:沈陽理工大學(xué)
參考文獻(xiàn):
[1]朱小勇.淺談CAD技術(shù)在化工機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù),2011(11):152-154.
[2]黎賓.關(guān)于機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)[2]劉喜俊,劉景富,丁志敏.審視機(jī)械工業(yè)企業(yè)與網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2006(2):62-63.
關(guān)鍵詞:石油化工 自動化 關(guān)鍵技術(shù)
幾十年來,石油化工工業(yè)自動化技術(shù)隨著工藝和裝備技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展,從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負(fù)荷不斷加大,對生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高,對控制的要求及自動化水平也越來越高,儀表使用越來越普遍,從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動化,使用的控制工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS的廣泛應(yīng)用,控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復(fù)雜控制回路,先進(jìn)控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應(yīng)用的典范。
一、化工自動化釋義及其重要意義
在化工設(shè)備上,配備上一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,是生產(chǎn)在不同程度上自動地進(jìn)行,這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動化。實行化工自動化的重要意義:
(1)加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量;
(2)減輕勞動強(qiáng)度,改善勞動條件;
(3)能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生和擴(kuò)大,達(dá)到延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用能力的目的;
(4)生產(chǎn)過程自動化的實現(xiàn),能根本改變勞動方式,提高工人文化技術(shù)水平,為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創(chuàng)造條件。
二、石油化工綜合技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成
一般而言,流程工業(yè)企業(yè)對綜合自動化技術(shù)的需求主要關(guān)注4方面的問題。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對設(shè)備與裝置的運(yùn)行提供保證,進(jìn)而對關(guān)鍵裝置進(jìn)行故障診斷與健康維護(hù)。(2)低成本:通過先進(jìn)的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗,以及通過先進(jìn)的建模技術(shù)、控制技術(shù)和實時優(yōu)化技術(shù)來提高產(chǎn)品的合格率和轉(zhuǎn)化率。(3)高效率:通過先進(jìn)的計劃調(diào)度與排產(chǎn)技術(shù)和流程模擬技術(shù)來提高設(shè)備利用率和勞動生產(chǎn)率。(4)提高競爭力:通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成,如先進(jìn)的管理技術(shù)(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務(wù)、價值鏈分析技術(shù)等,以促進(jìn)企業(yè)價值的增值,最終提高企業(yè)的綜合競爭力。
根據(jù)國內(nèi)外綜合自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,流程工業(yè)綜合自動化技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)可以分成3層結(jié)構(gòu)。
(1)以PCS(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎(chǔ)自動化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)控制軟件、軟測量技術(shù)、實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCS)、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。
(2)以MES(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運(yùn)行優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)建模與流程模擬技術(shù)(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先進(jìn)計劃與調(diào)度技術(shù)(APS:Advanced Planningand Scheduling)、實時優(yōu)化技術(shù)(RTO:Real-time Opfimization)、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術(shù)、動態(tài)質(zhì)量控制與管理技術(shù)、動態(tài)成本控制與管理技術(shù)等等。
(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應(yīng)鏈管理(scM)、客戶關(guān)系管理(cRM)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺等等。
通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)及相關(guān)技術(shù),可以實現(xiàn)在線成本的預(yù)測、控制和反饋校正,以形成生產(chǎn)成本控制中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運(yùn)行,可以實施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調(diào)度、統(tǒng)一指揮,以形成生產(chǎn)指揮中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制;可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量跟蹤、安壘監(jiān)控,以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。
三、企業(yè)綜合自動化所需要的關(guān)鍵技術(shù)
(1)信息的集成、挖掘和增值
信息集成是綜合自動化的核心,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎(chǔ)。由于流程工業(yè)的特點,有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實時海量數(shù)據(jù)需要處理,管理和有效地應(yīng)用,因此實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督與控制,對生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析與評價的基礎(chǔ)。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時設(shè)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個系統(tǒng)信息的集散地。這兩個數(shù)據(jù)庫既可獨(dú)立地操作,又可協(xié)同動作,及時并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。
(2)科學(xué)的決策支持
生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的重要內(nèi)容。但是,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗決策、具有較大的隨意性、而科學(xué)的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關(guān)鍵。成本效益分析是指對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動應(yīng)用財務(wù)分析方法進(jìn)行分析評價、以得到壘企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程。在煉油企業(yè)綜合自動化中,成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié),也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。
成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標(biāo)。對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行成本效益分析、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的盈虧分析,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供實際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計劃的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以提高企業(yè)決策水平,加強(qiáng)企業(yè)在市場中的競爭能力。
為了達(dá)到公司預(yù)先制定的利潤目標(biāo),就必須協(xié)調(diào)好企業(yè)各部門的工作,即原油采購、生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度和產(chǎn)品的銷售等。由于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料,原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90%,因此,為了實現(xiàn)利潤目標(biāo),必須首先控制原油成本,即控制原油的采購價格。
盈虧平衡分析是指利用財務(wù)分析方法和數(shù)學(xué)工具,對生產(chǎn)經(jīng)營方案或計劃進(jìn)行分析,得出實現(xiàn)利潤目標(biāo)的原油最高采購價格(保利點)和保證不虧損經(jīng)營(利潤為O)的原油最高采購價格(保本點)。盈虧平衡分析對于原油采購,控制成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的參考價值、是制定合理生產(chǎn)計劃時的重要環(huán)節(jié),對于控制生產(chǎn)成本、擴(kuò)大利潤,從而保證利潤目標(biāo)的實現(xiàn),指導(dǎo)壘企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。
自動控制 PLC 化工生產(chǎn)
在現(xiàn)代工業(yè)中,大大小小的自動控制系統(tǒng),使得生產(chǎn)率和控制精度都大幅度提高。無論生產(chǎn)什么樣的工業(yè)產(chǎn)品,幾乎都能見到各種各樣的控制系統(tǒng)。而在其中,可編程控制器控制系統(tǒng)由于其功能完善、應(yīng)用靈活、可靠性高等特點,有著廣泛的應(yīng)用。
1 本課題產(chǎn)生的背景和任務(wù)
可編程控制器(PLC)是一種含有微處理器的數(shù)字式電子設(shè)備,具有編程方便、快速、可靠性高等優(yōu)點。它是在計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和繼電器控制技術(shù)的基礎(chǔ)發(fā)展起來的。PLC以微處理器為核心,用編寫的程序進(jìn)行過程控制。其中包括邏輯控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算、PID調(diào)節(jié)等,并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制生產(chǎn)過程。
1.1國內(nèi)外PLC的應(yīng)用情況
現(xiàn)在國內(nèi)外PLC的應(yīng)用情況是:一方面,在現(xiàn)代工業(yè)控制中,PLC已成為工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎(chǔ)控制設(shè)備之一。另一方面,PLC的市場潛力卻仍然是巨大的,有調(diào)查表明,即使在工業(yè)發(fā)達(dá)的日本,PLC配套的機(jī)電一體化產(chǎn)品的比例也僅占42%,而采用傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制的尚有24%。
PLC在化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。化工生產(chǎn)的特點是,生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng),危險性高,化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境的要求苛刻,特別是需要穩(wěn)定的壓力、溫度、流量、液位的控制,對控制系統(tǒng)有較高的要求。PLC控制系統(tǒng)則可滿足化工生產(chǎn)的苛刻要求。
因此,在化工生產(chǎn)領(lǐng)域采用自動控制系統(tǒng),勢在必行。
1.2大連兆科生物化工有限公司技術(shù)的現(xiàn)狀
大連兆科生物化工有限公司產(chǎn)品DNBP,現(xiàn)階段基本上是由生產(chǎn)人員手工控制,生產(chǎn)效率較低,生產(chǎn)對工人的危害也較大。該公司希望對DNBP生產(chǎn)過程進(jìn)行自動化改造,從而提升企業(yè)技術(shù)含量,提高生產(chǎn)效率。應(yīng)該公司的要求,本文對其DNBP生產(chǎn)過程的自動化改造做出了研究設(shè)計。
2 PLC的工作原理
PLC工作原理是:輸出線圈的通電和斷電,該線圈的觸點都會發(fā)生相應(yīng)的動作。PLC采用循環(huán)掃描技術(shù),只有輸出線圈發(fā)生通斷電,并且當(dāng)程序掃描到該線圈時,該線圈的觸點才會發(fā)生動作。PLC采用的循環(huán)掃描技術(shù)可以分為輸入傳送、執(zhí)行程序指令、輸出三個階段。
3 DNBP生產(chǎn)流程和自動控制的目標(biāo)
(1)DNBP的生產(chǎn)可以分為以下幾個階段:磺化反應(yīng)階段,一硝化反應(yīng)階段,二硝化反應(yīng)階段,水洗階段,蒸餾階段。生產(chǎn)循環(huán)進(jìn)行。
(2)自動控制最基本的要求是實現(xiàn)狀態(tài)的自動監(jiān)測和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動控制。
4 控制系統(tǒng)總體方案確定
4.1控制系統(tǒng)總體方案確定
4.1.1方案選擇
選出一種合適的系統(tǒng),需要遵循以下原則:首先,看要控制的輸入輸出點數(shù)有多少,看系統(tǒng)的復(fù)雜程度有多高。其次,要看價格的高低。
在DNBP的生產(chǎn)控制中,輸入輸出控制量不超過60個,控制系統(tǒng)規(guī)模屬于中小型。綜合系統(tǒng)的復(fù)雜性和建成系統(tǒng)的投入來考慮,最理想的選擇是――選用PLC控制系統(tǒng)。原因如下:首先,PLC控制系統(tǒng)雖然沒有DCS功能強(qiáng)大,但已經(jīng)足可以應(yīng)付DNBP生產(chǎn)過程的自動化控制。其次,PLC控制系統(tǒng)較DCS價格低,經(jīng)濟(jì)合算,性價比高。
因此,采用PLC控制系統(tǒng)作為DNBP生產(chǎn)過程自動化改造的方案進(jìn)行設(shè)計。
4.1.2 PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成
PLC控制系統(tǒng)中,輸入傳感器和輸出傳感器為現(xiàn)場一次儀表。其中,DNBP生產(chǎn)控制系統(tǒng)中用到的輸入傳感器有:溫度傳感器、壓力表、液位計、酸堿度測試表。系統(tǒng)中用到的輸出執(zhí)行器有:閥門、泵、攪拌器、水冷裝置、蒸汽裝置。我們將按其功能化分成各個模塊。對這些模塊進(jìn)行簡單的歸納。(1)輸入模塊:輸入模塊的作用是從現(xiàn)場傳感器等獲取信號(如: 4~20mA電流信號、1~5V電壓信號、熱電阻信號、熱電偶的毫伏信號以及開關(guān)按鈕的觸點信號等),經(jīng)過處理變成PLC內(nèi)部信號,供PLC系統(tǒng)運(yùn)算、比較、傳輸?shù)龋瑸榱诉m應(yīng)各種不同的現(xiàn)場傳感器,輸入模塊有多種信號可供選擇。
(2)輸出模塊:輸出模塊將PLC系統(tǒng)經(jīng)過運(yùn)算、比較等處理的結(jié)果,轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行器能夠接收的信號,進(jìn)而驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行器,對工藝過程施加影響,達(dá)到自動控制的目的。
(3)CPU模塊(也稱主模塊或控制模塊),它是PLC控制系統(tǒng)的核心,按照事先編好的程序,對輸入模塊提供的各種信號進(jìn)行邏輯判斷和算術(shù)運(yùn)算,然后送到輸出模塊,根據(jù)運(yùn)算速度快慢,通訊能力及支持的功能多少,CPU模塊也有多種型號。
(4)人機(jī)接口設(shè)備,它是操作人員與PLC系統(tǒng)對話的設(shè)備,通過它操作人員可以查看PLC系統(tǒng)內(nèi)部各模塊的狀態(tài)、工藝過程各種參數(shù)及各種工藝設(shè)備的狀態(tài)。了解了系統(tǒng)的構(gòu)成,下一步就開始進(jìn)行具體的設(shè)計。
設(shè)計可分為下面幾個步驟:首先,根據(jù)生產(chǎn)工藝情況,分配I/O點地址,選擇合適的PLC型號。其次,進(jìn)行PLC程序的分析設(shè)計和調(diào)試。再次,進(jìn)行人機(jī)接口的設(shè)計制作。
4.1.3 PLC選型
PLC選型基本步驟是先根據(jù)工藝控制條件對I/O點數(shù)(數(shù)字輸入/輸出量、模擬輸入/輸出量)作出一個準(zhǔn)確的統(tǒng)計,在這個統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上再增加10%~30%的余量來確定I/O總點數(shù)。
PLC的存儲器用于存儲用戶程序和數(shù)據(jù),一般有內(nèi)置式和外插式兩類,存儲器容量選擇可以按如下方法進(jìn)行估算:
存儲器容量(指令字)=數(shù)字量I/O點數(shù)×10+模擬量I/O點數(shù)×25+特殊量I/O點數(shù)×100。
下面分析DNBP的生產(chǎn)流程,總結(jié)出系統(tǒng)需要的I/O點數(shù)。
系統(tǒng)需要一個啟動按鈕,一個停止按鈕,這兩個按鈕是開關(guān)量的輸入信號。系統(tǒng)需要控制16個閥門,7個泵,5個攪拌器,3個水冷裝置,3個蒸汽裝置。這些都是開關(guān)量的輸出信號,共計34個。系統(tǒng)還需有模擬量的輸入信號,其中有4個溫度信號,8個液位信號,2個氣壓信號,1個pH值信號。合計15個模擬量輸入信號。系統(tǒng)還有一個報警輸出信號,此信號為開關(guān)量。從而知道系統(tǒng)共有35個開關(guān)量輸出信號,2個開關(guān)量輸入信號,15個模擬量輸入信號。
根據(jù)I/O點數(shù),選用OMRON公司的CJ1G-H-CPU42型號的PLC。其點數(shù)有160點,有兩個擴(kuò)展機(jī)架,程序容量為10K步,數(shù)據(jù)存儲區(qū)容量有32K字,擴(kuò)展存儲區(qū)容量有32K字。另外此機(jī)型價格較為便宜,性價比較高。
5 結(jié)論
經(jīng)過近半年的努力,完成了基于PLC的DNBP的生產(chǎn)過程自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計。進(jìn)行了PLC的選型、PLC程序的設(shè)計和人機(jī)接口的設(shè)計等工作。生產(chǎn)過程的時間優(yōu)化設(shè)計縮短了生產(chǎn)周期,原來生產(chǎn)周期為24小時左右;現(xiàn)在縮短為15小時左右,完成了廠家的基本要求。
參考文獻(xiàn):
[1]夏學(xué)民,賈英步.淺談PLC技術(shù)進(jìn)展情況.農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2006,(4):113.122.
【關(guān)鍵詞】石油化工 自動化技術(shù) 發(fā)展趨勢
在國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下,我國的能源消耗量也日益增加,雖然我國是一個能源大國,資源豐富,但是如今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的能源的數(shù)量驚人,在激烈的市場競爭中,我國的石油開采量與我國人民的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)所需漸漸拉開了差距,為了進(jìn)行生產(chǎn),我們從國外進(jìn)口石油的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。但是從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看,要想提高綜合國力使國家長久穩(wěn)定的發(fā)展,就要減小對國外能源的依賴,尋求新的方法推進(jìn)我國資源的開采和利用,減少石油進(jìn)口量。1 石油化工自動化技術(shù)應(yīng)用必要性1.1 石油資源對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用
石油是我國一項極其為重要的基礎(chǔ)能源,也是全球需求量最大的能源,經(jīng)濟(jì)全球化的迅速發(fā)展,信息技術(shù)全球化的推廣,讓石油工業(yè)迎來了較大的發(fā)展機(jī)遇,同時也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。盡管我國號稱能源大國,但是隨著世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國內(nèi)的石油的提供量已經(jīng)不能滿足當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的需求。在社會不斷發(fā)展的今天,傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計理念不再適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展,具體的環(huán)境逼迫著生產(chǎn)理念的改變。如今的石油化工企業(yè)改變了航向開始朝著智能化的方向發(fā)展。
1.2 先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)逐漸滲透到石油化工企業(yè)
石油資源能夠保障我國國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)增長。世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢逐步把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)融入到石油化工行業(yè)中。在分析了以往的人工操作的局限性和不準(zhǔn)確性,逐步運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)模擬人工化,不僅達(dá)到了人工操作的效果,還高額度的,高精準(zhǔn)性的完成了數(shù)百倍次的工作量。從工廠生產(chǎn)的操作、維護(hù)的不同的角度出發(fā),先進(jìn)技術(shù)的控制系統(tǒng)具有相對的開放性、易于管理性。不需要耗費(fèi)太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通過生產(chǎn)操作的自動化、經(jīng)營管理模式的信息化、就可以簡單的實現(xiàn)傳統(tǒng)石油化工企業(yè)從原油選擇、采購、生產(chǎn)加工再進(jìn)一步得到石油以及石油附屬產(chǎn)品的全部過程,不同的是這一過程具有智能性,簡化了工人手工操作的人力耗費(fèi)和時間耗費(fèi)。這種智能化的石油化工的生產(chǎn)及管理,可以在相同的時間和空間上使企業(yè)的利潤最大化。
1.3 傳統(tǒng)石油化工企業(yè)中,人工操作的缺陷性及危險性
(1)在傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)中,生產(chǎn)需要人工操作,大量的作業(yè)量需要很大數(shù)量的工人協(xié)作完成,石油化工生產(chǎn)作業(yè)時具有一定的危險性,大量的工人集中作業(yè)的工作環(huán)境下,一旦發(fā)生安全事故,大量工人的人身和財產(chǎn)安全得不到保障,會造成大量的人員傷亡。
(2)人工操作,達(dá)不到石油化工產(chǎn)業(yè)要求的精準(zhǔn)度。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)工作有嚴(yán)格的精準(zhǔn)性要求,但是人工操作生產(chǎn)過程中,精準(zhǔn)度不易控制,在人工操作控制的情況下,想要達(dá)到精確的工藝參數(shù)要求有很大的難度。并且極易因為這種誤差而造成投料不當(dāng),從而導(dǎo)致生產(chǎn)時超溫超壓等異常狀況,埋下安全隱患,引起事故的發(fā)生。
(3)石油化工屬于高污染性,高腐蝕性的工作環(huán)境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,長期工作的人員的身體健康得不到保障,對身心極可能造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害,容易形成職業(yè)病。
2 石油化工自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
2.1 自動化技術(shù)的應(yīng)用
石油化工自動化技術(shù)投入到石油化工企業(yè)的使用中,目前的使用主要有兩方面的應(yīng)用:自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制。
(1)自適應(yīng)控制。根據(jù)具體的工作環(huán)境,智能調(diào)節(jié)機(jī)器的性能生成反饋信息,接受反饋信息后系統(tǒng)自動按照事先設(shè)定的程序標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行工作。在我國目前的石油行業(yè)自動化生產(chǎn)過程中,自適應(yīng)控制運(yùn)用到了石油化工的不同部門,與以往的傳統(tǒng)自適應(yīng)控制模式相比較來看,如今的自控制系統(tǒng)更主要的是自整定與模型參考,具有具體的辨識過程的獨(dú)特性。并且在辨識過程中激勵信號平穩(wěn)運(yùn)行。
(2)最優(yōu)控制。在當(dāng)代的控制理論中,最優(yōu)控制是一個占據(jù)極為重要作用的構(gòu)成環(huán)節(jié)。最優(yōu)控制給人們的生活提供了一個安定和平的大環(huán)境,使人民群眾的生活的各個方面得到定改善。如今最優(yōu)控制在石油化工產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用成果較為顯著,解決了傳統(tǒng)人工操作的各種弊病,提升了石油化工產(chǎn)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)地位。
2.2 石油化工企業(yè)的自動化控制發(fā)展趨勢
2.2.1FCS將與DCS共存
DCS 自七十年代問世以來,采用了大量先進(jìn)的成熟技術(shù),經(jīng)歷了發(fā)展、成熟到集中應(yīng)用幾個階段。DCS 技術(shù)成熟,性能可靠,軟件豐富,功能完善,得到了用戶的信任,而FCS還處于發(fā)展階段,技術(shù)還不太成熟,可靠性還有待考證,功能不如DCS 完善。如今廣大用戶雖然關(guān)注FCS 的發(fā)展,但是多持觀望的態(tài)度。DCS 至今已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟和實用,仍是當(dāng)前工業(yè)自動化系統(tǒng)應(yīng)用的主導(dǎo)型,不會隨著FCS的出現(xiàn)和發(fā)展而走向衰退或是退出歷史的舞臺,DCS將會與FCS在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)共存下去。
2.2.2現(xiàn)場總線與DCS相結(jié)合
現(xiàn)場總線技術(shù)集成到現(xiàn)有控制系統(tǒng)中,利用DCS豐富而成熟的控制功能帶動現(xiàn)場總線的推廣應(yīng)用。現(xiàn)場總線與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)之間的集成通過三種途徑:一是現(xiàn)場總線在DCS、PLC的I/O 層次上的集成,二是現(xiàn)場總線設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)集成到DCS、PLC上,統(tǒng)一組態(tài)、監(jiān)控與管理;第三是獨(dú)立FCS 與DCS、PLC 之間的信息集成,兩者之間通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)信息交流與映射。通過以上幾種方法可以利用DCS、PLC成熟的技術(shù)與經(jīng)驗,發(fā)揮現(xiàn)場總線的獨(dú)特優(yōu)勢。在現(xiàn)場總線推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上,盡快完善一體化功能。實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的一體化管理與控制。
3 結(jié)語
在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下,石油化工企業(yè)決定著一個國家競爭力的命脈,石油化工產(chǎn)業(yè)融入的技術(shù)含量的多少也是彰顯一個國家綜合國力的重要指標(biāo)。石油化工的自動化控制技術(shù)一直努力的尋找新的突破,處于不斷改革、創(chuàng)新的階段。石油化工自動化控制技術(shù)不斷進(jìn)步對石油化工行業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中的生存與發(fā)展起著積極作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 胡紅頁.先進(jìn)控制技術(shù)在煉油化工行業(yè)的應(yīng)用[J].自動化與儀表,2012(05)
[2] 劉新輝.先進(jìn)控制技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報,2013(04)
【關(guān)鍵詞】化工儀表;現(xiàn)場校準(zhǔn);自動化;探討
目前,在很多化工企業(yè)里,儀表是非常重要的監(jiān)控和控制元件,利用化工儀表,能夠很好的計量檢測工作和控制工藝過程,在這個階段,一旦化工儀表的指示發(fā)生錯誤,那么將會對產(chǎn)品的質(zhì)量造成很大的影響,甚至有可能會造成生產(chǎn)事故,因此,必須要確保化工儀表的正常運(yùn)行,或者及時的解決問題,目前,化工企業(yè)的儀表自動化技術(shù)應(yīng)用的越來越多,它能夠有效的提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
1 化工儀表的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法介紹
1.1 傳統(tǒng)的化工儀表現(xiàn)場校準(zhǔn)方法
在傳統(tǒng)的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法中,標(biāo)準(zhǔn)量值的傳遞和周期檢定是基礎(chǔ),一般來說,先要設(shè)定一個最高的計量標(biāo)準(zhǔn),然后再根據(jù)實際情況設(shè)定低級別的計量標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)的計量標(biāo)準(zhǔn)必須要經(jīng)過有關(guān)部門的審核以后,才能進(jìn)行相關(guān)的校準(zhǔn)工作,在校準(zhǔn)的過程中,對相關(guān)的校準(zhǔn)條件要求很苛刻,例如環(huán)境、技術(shù)條件等,一般來說這些條件只有實驗室才能滿足,但是許多化工儀表都是固定安裝和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的,所以一些不太容易攜帶的一起也會從實驗室?guī)У浆F(xiàn)場去進(jìn)行校準(zhǔn)工作,在這種情況下,傳統(tǒng)的校準(zhǔn)設(shè)備就會明顯的出現(xiàn)校準(zhǔn)精度降低、操作麻煩、校準(zhǔn)效率低等問題,嚴(yán)重制約著化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行,企業(yè)迫切的想要改善這種局面,使校準(zhǔn)儀器能夠走出實驗室,隨時在在現(xiàn)場進(jìn)行校準(zhǔn),以便于快速的發(fā)現(xiàn)存在的問題,確保數(shù)據(jù)的可靠。
1.2 新型化工儀表的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法
為了適應(yīng)化工儀表現(xiàn)場校準(zhǔn)的發(fā)展趨勢,提高校準(zhǔn)的成功率,為了突破傳統(tǒng)的校準(zhǔn)缺陷,當(dāng)前我國很多化工企業(yè)已經(jīng)開始采用新型的校準(zhǔn)器,校準(zhǔn)的地點不僅僅局限于實驗室,而是可以根據(jù)實際需要在現(xiàn)場隨時進(jìn)行校準(zhǔn),并且能夠保證校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。例如FLUKE741B多功能過程認(rèn)證校準(zhǔn)器,它的功能非常強(qiáng)大,能夠在現(xiàn)場對化工儀表的工作情況進(jìn)行檢測,它的測量輸出功能比傳統(tǒng)的校準(zhǔn)器明顯增強(qiáng),不僅可以測量電壓、電流、電阻等,還可以對繼電器的閉合情況進(jìn)行監(jiān)控。F741B校準(zhǔn)器攜帶方便、校準(zhǔn)的精度高、實時性好,能夠很好的滿足當(dāng)代化工儀表現(xiàn)場校準(zhǔn)的要求。
1.3 新舊校準(zhǔn)方法的對比
在使用傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方式時,校驗溫度的轉(zhuǎn)換卡,需要攜帶直流電位差計、數(shù)字電壓表、紙筆等,先用儀器測出室溫,然后對照S型熱電偶分度表對各個校準(zhǔn)點的修正電勢值進(jìn)行計算,然后再根據(jù)操作規(guī)程使直流電位差計輸出毫伏信號,用電壓表測量數(shù)值,進(jìn)行校準(zhǔn),用筆進(jìn)行記錄,而采用F741B校準(zhǔn)儀后,將相關(guān)參數(shù)設(shè)定好了以后,就能過自動的進(jìn)行校準(zhǔn)、計算以及儲存記錄結(jié)果。
2 新型化工儀表自動化的相關(guān)探討
新型化工儀表在進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)的時候,大量應(yīng)用了自動化技術(shù),這樣就給現(xiàn)場的校準(zhǔn)工作帶來了很多便利,實現(xiàn)了智能型機(jī)械儀表、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)之間的有機(jī)集合,對整個校準(zhǔn)過程實施自動化控制,并且能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的自動檢測,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,化工儀表自動化技術(shù)應(yīng)用的越來越廣泛。但是在化工儀表的自動化的使用過程中應(yīng)該對它有比較深入的理解,應(yīng)該能夠正確的掌握相關(guān)儀表的使用方法,以求能夠達(dá)到取得相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),并且按時進(jìn)行正確的保養(yǎng),化工儀表能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的自動化工作取決于自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因此必須要對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),具體的有:必須要保持自動控制系統(tǒng)電壓供應(yīng)的可靠性,電壓不穩(wěn)定容易使相關(guān)的電子元件受到?jīng)_擊,使它們更容易損壞,甚至有可能會造成整個電子系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,從而影響設(shè)備的正常工作,因此必須要保持自動控制系統(tǒng)供電電壓的穩(wěn)定性;必須要注意設(shè)備的工作環(huán)境,假如設(shè)備的工作環(huán)境太高,有可能會對里面的相關(guān)元件造成一定的影響,會導(dǎo)致事故的發(fā)生,而溫度過低,則很容易使模板出現(xiàn)凝露現(xiàn)象,也會影響控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行,因此,應(yīng)該在設(shè)備運(yùn)行的地方裝上空調(diào),經(jīng)常測試室內(nèi)的溫度,使溫度控制在一個合理的范圍之內(nèi),還要經(jīng)常檢查自動化儀表相關(guān)程序存儲器的電池是否需要進(jìn)行更換,一旦更換的不及時,有可能會造成程序的修飾,因此必須要有能夠保證短期斷電后的供電裝置;要對自動控制系統(tǒng)進(jìn)行定時的檢修,雖然在對自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的時候,已經(jīng)加入了自我檢修的能力,只是這種檢修的覆蓋面不是很大,不能夠解決所有的故障,因此對于容易出現(xiàn)的故障的地方還是要經(jīng)常的進(jìn)行檢修,不易于維修的元件則應(yīng)該及時的更換,保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
化工儀表自動化設(shè)備的安裝:合理的安裝設(shè)備和表盤,在進(jìn)行自動化儀表安裝的時候,應(yīng)該掌握自動化儀表的相關(guān)知識,對設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,確定好合理的安裝工藝,難以安裝的部分及時調(diào)整安裝方法;鋪設(shè)管路,安裝配線,化工自動化儀表管路的鋪設(shè)涉及的東西比較多,因此,在進(jìn)行管路鋪設(shè)和配線的時候,必須要對現(xiàn)場的情況有所了解,檢查設(shè)備的相關(guān)性能,合理的確定好設(shè)備的安裝地點,應(yīng)該盡量的避免告饒,保證相關(guān)接線的可靠性和安全性;吹掃管路,進(jìn)行化工儀表的調(diào)試,在化工企業(yè)進(jìn)行儀表自動化設(shè)備安裝的時候,必須要重視管路的吹掃和試壓,一旦把這兩項忽略,可能數(shù)據(jù)的輸?shù)目煽啃跃偷貌坏奖WC,這也就不能保證相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行,有的管路工作情況比較復(fù)雜,可能會有高溫或者高壓的情況,還應(yīng)該進(jìn)行獨(dú)立的試壓工作,還要結(jié)合施工的工藝對自動化儀表進(jìn)行調(diào)試,最大限度的保證設(shè)備的安全、正常運(yùn)行。
化工儀表出現(xiàn)問題后采取的措施:一旦化工儀表出現(xiàn)故障不能正常運(yùn)行,那么必須要進(jìn)行及時的檢修,一般都是根據(jù)設(shè)備的壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行分析,將故障參數(shù)與正常參數(shù)進(jìn)行比對,然后找出異同,最后進(jìn)行故障診斷,在發(fā)生故障之前,就必須要對化工儀表的性能、設(shè)計思路、操作目的有一定的了解,并且記錄下它在正常工作的時候壓力、溫度等參數(shù),一旦發(fā)生故障,要對機(jī)組的負(fù)荷和生產(chǎn)原料的變化進(jìn)行分析,并且及時的得出分析結(jié)論,排除故障,在化工自動化系統(tǒng)的運(yùn)行過程,很多參數(shù)是根據(jù)現(xiàn)場情況不斷變化的,因此必須要考慮進(jìn)這個因素。
3 結(jié)論
隨著我國科技實力的不斷增強(qiáng),化工自動化儀表也得到了更好的發(fā)展,并且總體的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,功能也越來越豐富,越來越強(qiáng)大,越來越多的公司采用新型的化工儀表現(xiàn)場校準(zhǔn)方法,大大的提高了校準(zhǔn)的工作效率,降低了相關(guān)工作人員的勞動強(qiáng)度,保證了產(chǎn)品的出廠質(zhì)量,希望本文能夠?qū)ο嚓P(guān)的技術(shù)人員產(chǎn)生一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]江駿.工儀表的現(xiàn)場校準(zhǔn)方法及自動化技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品息,2012 (6).