- 相關(guān)推薦
對(duì)工業(yè)自動(dòng)化改造及其運(yùn)用探究
工業(yè)自動(dòng)化作為現(xiàn)代先進(jìn)工業(yè)科學(xué)的核心技術(shù),是工業(yè)現(xiàn)代化的物質(zhì)基石和重要標(biāo)志。但是,褚健指出,現(xiàn)今我國(guó)整個(gè)裝備領(lǐng)域,無(wú)論是過(guò)程裝備,還是機(jī)械裝備,整體的效能都很低,高端裝備自主率低,處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端。我們國(guó)家的勞動(dòng)生產(chǎn)率低,只達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的20%~30%,甚至更低。因此,不斷的去研究和探討我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化改造、發(fā)展和戰(zhàn)略的方向,對(duì)我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義、時(shí)代意義。作者結(jié)合我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)際,提出了工業(yè)自動(dòng)化改造的方向,并對(duì)其技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討。
1、工業(yè)自動(dòng)化的改造方向
劉運(yùn)昭研究指出,分布式、開(kāi)放式和信息化, 將會(huì)是工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方。設(shè)備的自動(dòng)化控制依靠模擬量控制,具備記錄、匯總、分析信息與數(shù)據(jù)的功能。同時(shí),對(duì)設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)督,在生產(chǎn)設(shè)備的操作發(fā)生意外或者參數(shù)設(shè)定不當(dāng),發(fā)生突發(fā)事件的情況下,設(shè)備具有一定的應(yīng)變與緊急控制的能力,防止事故發(fā)生與造成損失。根據(jù)現(xiàn)在工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)在,以及要解決的問(wèn)題,工業(yè)自動(dòng)化具有以下的改造方向。
1.1 未來(lái)PLC
目前,PLC正向著微型化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,結(jié)構(gòu)和性能的PC化將是未來(lái)PLC發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)�，F(xiàn)今,Ethernet技術(shù)的擴(kuò)展,是控制領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì),Ethernet接口開(kāi)始被現(xiàn)有的PLC生產(chǎn)企業(yè)向客戶提供,加大了PLC控制系統(tǒng)的開(kāi)放性。(賀章波.我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方向.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,(19):159-159.)
1.2 由DCS到FCS的發(fā)展
現(xiàn)場(chǎng)總線的FCS防線是本著分散化、全數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn),并盡可能的全開(kāi)放和互操作的最新工業(yè)生產(chǎn)控制自動(dòng)化系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)使得監(jiān)測(cè)控制設(shè)備具有了計(jì)算和通信的雙重能力,即所謂的“智能化”。同時(shí),對(duì)信號(hào)的測(cè)量、傳輸以及控制精度的提高,都有著很大的影響,而且,也非常有利于系統(tǒng)、設(shè)備功能的的提高。 FCS成為工業(yè)自動(dòng)化改造發(fā)展的趨勢(shì)之一,它通過(guò)改變傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),采用全數(shù)字通信方式,形成了一個(gè)新型的網(wǎng)絡(luò)集成全分布系統(tǒng),FCS具有開(kāi)放式、全分布、智能化、可互操作性、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境強(qiáng)等特點(diǎn),形成了一個(gè)從測(cè)控設(shè)備到監(jiān)控計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)、雙向、全數(shù)字化、多節(jié)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò),順應(yīng)了發(fā)展控制網(wǎng)絡(luò)的要求。
1.3 由工業(yè)控制自動(dòng)化軟件到APC的發(fā)展
工業(yè)控制自動(dòng)化軟件將會(huì)從人機(jī)界面向著先進(jìn)控制的方向發(fā)展,即APC�，F(xiàn)階段,APC策略主要包括:自適應(yīng)控制、魯棒控制和預(yù)測(cè)控制,尤其是智能控制,它的下屬分支還包含專家系統(tǒng)、灰色預(yù)測(cè)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。
2、工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用
2.1 在鍋爐機(jī)組中的應(yīng)用
鍋爐設(shè)備是一個(gè)多輸入、多輸出,且相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng),對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的多變量、純滯后、強(qiáng)耦合的復(fù)雜控制系統(tǒng)。為了構(gòu)建一個(gè)可靠的、安全的、智能隨動(dòng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng),以技術(shù)成熟的工業(yè)控制機(jī)為控制核心,采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),以變送器和執(zhí)行器為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)儀表,按需補(bǔ)充監(jiān)測(cè)控制點(diǎn),是保障鍋爐安全而平穩(wěn)的運(yùn)行基礎(chǔ)。同時(shí),工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)在控制策略和軟件實(shí)現(xiàn)上,可以較好的解決多變量解耦關(guān)系以及滯后響應(yīng)問(wèn)題。
在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,采用集中控制,但分散驅(qū)動(dòng)的集散控制思想,并采用標(biāo)準(zhǔn)的多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā),從而,實(shí)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)采集、存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)、圖形、報(bào)表、管理、控制、保護(hù)、報(bào)警等功能的一體化。同時(shí),整個(gè)鍋爐系統(tǒng)充分考慮工業(yè)自動(dòng)化控制的先進(jìn)性、開(kāi)放性、可靠性、穩(wěn)定性、安全性等原則,利用面向?qū)ο筮M(jìn)行分析、設(shè)計(jì)的技術(shù),將系統(tǒng)模塊化、集成化。因此,鍋爐系統(tǒng)充分體現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用。
2.2 在變電站中的應(yīng)用工業(yè)自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用,給變電站系統(tǒng)帶來(lái)了集中結(jié)構(gòu)與分散結(jié)構(gòu)的結(jié)合、全分散式的分布結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議的使用等結(jié)構(gòu)變化,實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站內(nèi)部的監(jiān)控,包括數(shù)據(jù)采集及其處理、系統(tǒng)監(jiān)視與報(bào)警、遠(yuǎn)程通信與控制、人機(jī)交換和歷史數(shù)據(jù)記錄等;對(duì)變電站控制的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),通過(guò)監(jiān)控畫(huà)面對(duì)可控的自動(dòng)化設(shè)備實(shí)施分合等操作控制,對(duì)可調(diào)的自動(dòng)化設(shè)備實(shí)施升降等操作控制,對(duì)需要保護(hù)的自動(dòng)化控制設(shè)備要進(jìn)行定值的查詢和設(shè)定;變電站與計(jì)算機(jī)的互訪閉鎖,建立與控制臺(tái)計(jì)算機(jī)的互訪通信,使得控制能夠相互閉鎖等功能。
2.3 在油田中的應(yīng)用對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)在整裝油田站場(chǎng)的應(yīng)用設(shè)計(jì),需要根據(jù)整裝油田的實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn)和規(guī)模,還有集輸工藝和投入、產(chǎn)出比率等指標(biāo)全面綜合的進(jìn)行考慮。
2.3.1整裝油田
集中處理站即聯(lián)合站,控制功能不宜過(guò)于強(qiáng)烈,控制系統(tǒng)的規(guī)模不宜過(guò)于太大,最好利用控制室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行集中的監(jiān)測(cè)控制;對(duì)于大型的油田氣接轉(zhuǎn)站,若對(duì)于數(shù)據(jù)的計(jì)量有特殊的要求,可利用工業(yè)控制機(jī)或可編程序控制器(NIPLC)來(lái)完成;而對(duì)于那些工藝流程比較簡(jiǎn)單,而且檢測(cè)控制參數(shù)又比較少的油氣田站場(chǎng),最好使用小型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),或者油田專用的監(jiān)控裝置設(shè)備實(shí)施監(jiān)測(cè)控制。
2.3.2沙漠或其他的自然條件比較惡劣的油氣田站
對(duì)于此類的油氣田站場(chǎng)來(lái)說(shuō),自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用在配置上有著特殊的要求,要保證油氣田的接轉(zhuǎn)站和井口等處可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,在聯(lián)臺(tái)站內(nèi)實(shí)施集中的監(jiān)測(cè)控制。針對(duì)于全油田,最好使用性價(jià)比適中的SCADA系統(tǒng)(即監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)),進(jìn)行集中的監(jiān)測(cè)控制與管理。
2.3.3整裝氣田
為了對(duì)油氣田進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā),科學(xué)的管理,保障和提高整個(gè)集輸系統(tǒng)的可靠性,保障和保護(hù)人身和設(shè)備的安全、平穩(wěn)供氣和周圍環(huán)境,自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)采用 SCADA系統(tǒng),實(shí)施數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制油氣田所歸屬的站場(chǎng)的工藝參數(shù),自動(dòng)化控制管理整裝油氣田統(tǒng)一的生產(chǎn)運(yùn)行。
3、結(jié)語(yǔ)
本文討論了工業(yè)自動(dòng)化改造發(fā)展的方向,并總結(jié)了現(xiàn)階段其在典型領(lǐng)域的應(yīng)用,對(duì)發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化具有一定的參考,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,其在工程領(lǐng)域中也具有廣闊的的發(fā)展前景。
【對(duì)工業(yè)自動(dòng)化改造及其運(yùn)用探究】相關(guān)文章：
自動(dòng)化在冶金工業(yè)的運(yùn)用論文10-08
探究地被植物在傳統(tǒng)景點(diǎn)改造中的地位及其作用10-02
最新自動(dòng)化在冶金工業(yè)的運(yùn)用論文07-29
隱私權(quán)及其探究09-03
關(guān)于工業(yè)自動(dòng)化中直接數(shù)字控制系統(tǒng)探究論文06-16
淺談工業(yè)自動(dòng)化09-18
風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)審計(jì)模式及其運(yùn)用07-13