仪表自动化在化工生产中的应用---毕业论文.

I摘要随着我国工业化水平不断提高，化工仪表自动化研究备受关注。生产实践中的自动化控制是一门综合性的技术学科，自动化仪表的应用为化工行业过程控制提供了先进的手段，同时其必不可少的控制仪器为自动控制仪表。本文从化工生产的角度出发探讨了自动化仪表的含义分类、产生发展、工作属性、功能开发及其未来的发展趋势，对提升化工效率、企业经济效益、社会综合效益，巩固仪表控制安全操作性、灵活应用性有积极有效的促进作用。化学工业是创造价值经济的重要组成部分,它直接影响国计民生还国民经济的其他部门密切相关。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在对于工作人员不利的情况下连续进行的。此外,不少介质还具直接伤害人体的化学性质。因此,为了响应“以人为本”的号召,使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳的范围之内,并尽量使生产过程自动化,而这些数据的控制和维持,最直观的就是化工生产自动化仪表的部分。关键词：自动化，化工生产，控制仪表II目录第一章绪论...............................................................11.1仪表自动化的产生和定义..............................................11.2自动化的工业应用....................................................21.2.1环保仪器仪表....................................................21.2.2电工仪器仪表....................................................21.2.3工业自动化仪表..................................................2第二章仪表自动化的介绍...................................................32.1概述................................................................32.1.1什么是自动化....................................................32.1.2工业控制系统的组成..............................................32.2工业自动化的优点....................................................4第三章自动化仪表的分类...................................................53.1检测仪表............................................................53.1.1温度仪表........................................................53.1.2压力仪表........................................................53.1.3物位仪表........................................................53.1.4流量仪表........................................................63.1.5在线过程分析仪..................................................63.2控制仪表............................................................63.2.1DCS集散控制系统.................................................63.2.2PLC可编程控制系统...............................................7第四章自动化系统在化工生产中的应用.......................................84.1锅炉汽包水位控制方面的研究..........................................84.1.1单冲量控制系统..................................................84.1.2双冲量控制系统..................................................94.1.3三冲量控制系统.................................................104.2冷却器控制方案的研究...............................................124.2.1控制冷却剂的流量...............................................124.2.2控制气氨排量...................................................12第五章自动化在化工生产中的发展方向......................................14III第六章结论..............................................................15参考文献.................................................................16致谢..................................................................17河南广播电视大学应用化工技术专科毕业论文1第一章绪论1.1仪表自动化的产生和定义工业仪表在我国出现较早，刚开始出现时主要运载在冶金、热能动力、石油炼制以及化工等热力生产行业中，所以在当时工业仪表被称作是热工表。最早生产出的工业仪表主要有液动式以及机械式两种，而且体积也较大，主要作用是进行检测记录与简单的控制，运用起来极不灵活而且功能较少，不能够在工业生产中发挥很大的作用。后来人们对这种工业仪表进行了发展与优化，针对其不能进行远程控制的问题研制除了气动仪表，这种仪表具备了压力信号与远程发送器，可以进行远距离的检测记录与控制，在这个基础上有出现了可调节的电子仪表。在二十世纪五十年代左右，首次出现了电动式仪表，它主要是利用各种电子仪器对工业仪表进行控制。再后来，集成电路与半导体技术得到了一定的发展出现了计算机信息技术，这才逐渐出现了自动化技术，计算机技术的发展带动了自动化技术的发展，并开始在化工行业中得到运用。自动化工业仪表的真正出现是在二十世纪的八十年代，人们通过一种控制装置把自动化技术与工业仪表进行了有效结合，然后通过组装的电子设备进行综合控制，后来随着控制技术的不断发展，自动化技术逐渐成为了工业仪表发展的主要工具，也就出现了真正的自动化工业仪表。随着自动化仪表技术的不但发展，其体积越来越来，功能越来越全，在工业生产中发挥的作用也越来越明显，成为现代工业发展必不可少的一个重要工具。随着社会信息技术的不断发展，自动化工业仪表在发展的过程中也表现出了开放性、总线性、网络化以及智能化等特点。自动化工业仪表主要是通过采用接口通信、微处理器以及集成电路等现代化网络技术来实现其智能化的，这些技术可以利用一些嵌入式软件对自动化工业仪表的内部操作进行协调，从而使其具备智能化处理能力。在这个基础上对各种输入信号进行非线性处理，并通过压力与温度进行补偿，再通过故障诊断以及零点的修正与漂移等过程来逐步实现自动化工业仪表的总线控制，这种总线控制式自动化工业仪表是未来重点发展的重点。总之，未来自动化工业仪表的发展离不开计算机信息技术的支持，只有把计算机数字化技术充分运用到自动化工业仪表中，才能使自动化工业仪表取得进一步发展。河南广播电视大学应用化工技术专科毕业论文2自动化仪表，是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的自动化技术工具。它一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。自动化仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间域或频率域表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。仪表自动化是用以实现信息的获取、传输、变换、存储、处理与分析，并根据处理结果对生产过程进行控制的重要技术工具。近年来，微电子技术、计算机技术、网络通信技术和数字信息处理技术等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响1.2自动化的工业应用“十二五”期间，我国仪器仪表市场容量很大，应用领域广阔，但应用领域需求相对集中，应用要求迫切的领域主要有：钢铁电力、煤炭化工、石油、医药、轻工等产业部门。这些产业部门除了有上千项新建工程需要配置大量自动化仪表与控制系统外，还有上万个企业需要进行技术改造，为此必须替换旧型仪表或零部件需求量极其庞大。1.2.1环保仪器仪表环保仪器仪表主要用在环境质量监测和污染源监测等方面。针对我国具体国情，环保主要解决我国水环境、大气环境两个战略性和全局性的大环境生态污染问题。随着节能降耗、减少排放和低碳经济成为国家长期国策。1.2.2电工仪器仪表在国家电网公司提出，要大力推进以特高压电网为龙头、各级电网协调发展、健全智能电网的原则，同时还明确了电力用户用电信息采集系统建设是我国智能电网建设的重要组成部分后，智能电网建设渐进式发展起来。而电网建设是全球性行为，是长期、渐进式的刚性市场，为电工仪器仪表行业的重大发展机遇。1.2.3工业自动化仪表工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种专用自动化仪表。从市场需求看，我国工业自动化市场需求日旺。据中国仪器仪表协会预测，到十一.五末，工业自动化市场需求将超过1000亿元。随着国家对民生关注的大大提高，一些与民生相关的需求也提到日程上来，也对仪器仪表提出新的要求和市场需求。河南广播电视大学应用化工技术专科毕业论文3第二章仪表自动化的介绍2.1概述以前，“自动化”一词多用在现代化的行业中，如化工、炼油、纺织、电力、轻工业等。如今，自动化已经进入我们的生活领域，出现了许多新兴的词汇，如楼宇自动化、办公自动化等。现代家庭中的自动化装置随处可见，从电饭锅到热水器，从电炉到空调，它使我们能轻松的感受到生活的便捷。2.1.1什么是自动化自动化（Automation）是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。2.1.2工业控制系统的组成一般过程控制系统是由被控对象、测量变送器、控制器、控制阀四个基本环节所组成简单控制系统结构简单，投资少，易于调整和投运，能满足一般生产过程的控制要求，因而应用广泛。它尤其适用于被控对象纯滞后和时间常数较小，负荷和干扰变化比较平缓或者对被控变量要求不太高的场合。按被控制的工艺变量来划分，最常见的是温度、压力、流量、液位和成分五种控制系统。工业控制系统指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化