簡析化工儀表和化工自動化

1、簡析化工儀表和化工自動化簡析化工儀表和化工自動化摘要自動化控制是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科,綜合利用自動控制器儀表學(xué)科,以及計算機學(xué)科的理論效勞于化學(xué)工程學(xué)科更是大家所研究的目的,從化工消費自動化需要出發(fā),討論化工儀表的分類、性能和開展。關(guān)鍵詞化工儀表;化工自動化;過程控制中圖分類號TQ文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2022)111-0120-01論文聯(lián)盟.Ll.化工自動化就是化工消費過程自動化,通常指將一些自動化裝置安裝在化工設(shè)備上,以實現(xiàn)化工消費流程的自動監(jiān)控。而實現(xiàn)化工消費過程的自動化,必須依賴于高性能儀器、儀表,對消費過程進展顯示、測量,并依此對消費工藝過程進展有效控制和調(diào)整。1

2、化工自動化儀表的種類和性能分類方法很多,根據(jù)不同原那么可以對自動化儀表進展不同的分類。我們根據(jù)實際消費中數(shù)據(jù)采集的不同特點,從以下幾方面對化工自動化儀表進展分析。1)溫度儀表。化工消費的特點是在一定溫度和壓力下,使原料發(fā)生一定的化學(xué)反響或變化,因此,對于消費中的溫度控制是不可防止的。一般需要指示的溫度范圍為-200+1800,方式一般為接觸式測量。最常用的儀器儀表是熱電阻、熱電偶。由于電子技術(shù)的開展特別是現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用,熱電阻、熱電偶信號直接進入DS或其它溫度采集儀表,一體化的溫度變送器(兩線制)等,使溫度控制實現(xiàn)自動化。2)壓力儀表。壓力是化工消費中必不可少的,沒有一定的壓力,反響就會發(fā)

3、生,消費就不能進展。而因壓力往往關(guān)系到消費、設(shè)備和人身平安,因此,壓力儀表是非常關(guān)鍵的。一般壓力范圍為負壓到300pa(高壓聚乙烯反響器)。因為壓力的測量原理有多種,壓力儀表的種類也較多,有壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表等,應(yīng)用的范圍有高溫介質(zhì)、脈動介質(zhì)、腐蝕介質(zhì)、粘稠狀、粉狀、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力測量,精度可達0.1級。為了測量不同場合的壓力,壓力表可分為:液柱式、彈性式、活塞式(壓力校驗儀)3類。作為壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)除采用壓力變送器將信號送至DS或其它調(diào)節(jié)器外,位移平衡式基地式調(diào)節(jié)器仍常用于現(xiàn)場測量和控制。3)物位儀表。在化工消費中,往往需要對原料、半成品和成品的液位進展測量,由于測量過程與被測

4、物料特性關(guān)系親密,所以除浮力式儀表外,物料儀表沒有通用產(chǎn)品,按測量方式分為直讀式、浮力式、靜壓式(差壓、壓力)、電接觸式、電容式、超聲波式、雷達式、重垂式、輻射式、激光式、音叉式、磁致伸縮式、矩陣渦流式等,其中雷達式(0.3%)、磁致伸縮式(0.05%)以及矩陣渦流式液位計(1)精度高,在石化行業(yè)的應(yīng)用逐步普及。4)流量儀表。流量的測量是化工消費中最多的控制環(huán)節(jié),也是溫、壓、液(位)、流四大參數(shù)中內(nèi)容最豐富的一個門類。我們所說的流量,不是一般的流速,是單位時間內(nèi)流經(jīng)有效截面的流體的體積和質(zhì)量,有時還要測量管道中一段時間內(nèi)流過的累積流體的體積和質(zhì)量(流量積算儀)。由于不同條件下對流量測量的要求不

5、同,有大口徑流量、微小流量;高、低溫介質(zhì)的流量;高粘度介質(zhì)強腐蝕介質(zhì)的流量;粉料、粘污介質(zhì)的流量;脈動流、多相流等流量。流量測量原理上大致分有速度法、容積法測量體積流量,直接法、推導(dǎo)法測量質(zhì)量流量。實際上細分有節(jié)流式或壓差式(孔板、噴嘴、文丘里管等)、速度式(水表、渦輪、靶式、電磁、超聲波、渦街、質(zhì)量流量計等)。5)在線過程分析儀。現(xiàn)代化工消費自動化需要全部的工藝參數(shù)的自動化測量與控制,因此,消費過程中對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的保證,只是間接保證最終產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的質(zhì)量合格,而對過程中物料成分的直接分析和對最終產(chǎn)品的成分分析是消費過程控制成功與否的根據(jù),在線過程分析儀的應(yīng)用,可以實現(xiàn)

6、化工消費控制和分析的完全自動化。在應(yīng)用中,在線過程分析儀往往要與高精尖的分析儀器配套使用,一般包括液相色譜、氣相色譜、質(zhì)譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、原子吸收及等離子發(fā)射光譜、電化學(xué)等分析儀器。2化工儀器儀表的新開展1)儀表有了可編程功能。計算機的軟件進入儀表,可以代替大量的硬件邏輯電路,這叫硬件軟化。特別是在控制電路中應(yīng)用一些接口芯片的位控特性進展一個復(fù)雜功能的控制,其軟件編程很簡單(即可以用存儲控制程序代替以往的順序控制)。而假如帶之以硬件,就需要一大套控制和定時電路。所以軟件移植入儀器儀表可以大大簡化硬件的構(gòu)造,代替常規(guī)的邏輯電路。2)儀表有了記憶功能。以往的儀表采用組合邏輯電路和時序

7、電路,只能在某一時刻記憶一些簡單狀態(tài),當(dāng)下一狀態(tài)到來時,前一狀態(tài)的信息就消失了。但微機引入儀表后,由于它的隨機存儲器可以記憶前一狀態(tài)信息,只要通電,就可以一直保存記憶,并且可以同時記憶許多狀態(tài)信息,然后進展重現(xiàn)或處理。3)儀表有了計算功能。由于自動化化儀表內(nèi)含微型計算機,因此可以進展許多復(fù)雜的計算,并且具有很高的精度。在自動化儀表中可經(jīng)常進展諸如乘除一個常數(shù)、確定極大和極小值、被測量的給定極限檢測等多方面的運算和比擬。4)儀表有了數(shù)據(jù)處理的功能。在測量中常常會遇到線性化處理、自檢自校、測量值與工程值的轉(zhuǎn)換以及抗干擾問題。由于有了微處理器和軟件,這些都可以很方便的用軟件來處理,一方面大大減輕了硬

8、件的負擔(dān),又增了豐富的處理功能。自動化儀表也完全可以進展檢索、優(yōu)化等工作。5)儀表的測量精度高了。由于自動化儀表的中心控制系統(tǒng)是微型計算機,可以進展快速屢次重復(fù)測量,然后求平均值。這樣就可以排除一些偶爾的誤差與干擾。6)儀表具有修正誤差的才能。實時地修正測量值誤差是較為復(fù)雜的功能。裝有微處理器的儀表可以減少誤差,依靠限制干擾來進步精度。7)儀表可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。實現(xiàn)自動化以后,一些常規(guī)儀表不易實現(xiàn)的功能,在自動化儀表中就很容易實現(xiàn)。比方一臺氣相或液相色普儀,這種儀器利用對于復(fù)雜化學(xué)混合物進展色層別離的方法來確定樣品中存在的每一種化學(xué)成分的含量。電子技術(shù)、計算機技術(shù)的開展,也促進了常規(guī)儀表的開展,新型的數(shù)字儀表,智能化儀表,程序控制器,調(diào)節(jié)器等也不斷投入使用。如今我國大、中、小型企業(yè)以及廣闊鄉(xiāng)、鎮(zhèn)企業(yè)根據(jù)不同的消費實際和需求,氣動儀表、電動儀表、模擬儀表、數(shù)字儀表以及各種智能化儀表,計算機等都在進展使用,形成了氣電結(jié)合、模數(shù)共存、取長補短,協(xié)同開展的場面。它們構(gòu)成的各種自動化控制系統(tǒng)極大地推動著我們的現(xiàn)代化建立事業(yè)