关于化工控制系统论文剖析.docx

化工生产的自动控制一、摘要随着国内化工行业的飞速向高新技术方向的发展，大量先进化工设备相继投入运行，部分传统落后的化工企业不断进行技术改造。自动控制系统越来越广泛地应用到化工行业内。化学工业是创造经济价值的重要组成部分，直接影响国计民生，还与国民经济的其他部门密切相关。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最佳的范围内，并尽量使得生产过程自动化。自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平高低的一个重要标志。关键词：化工工业，自动化控制，化工原理，应用。二、自动控制技术的现状与发展趋势随着科技的飞速发展，自动化仪表在智能化方面取得了长足的进步，其具体表现为数字化，高精度化，小型轻量化等特点，其发展本质是实现了信号传递的重大改变，即通过现场总线技术，实现了自控装置之间的信号传递过程由原来的模拟量变为可编码的数字量。化工控制自动化技术是一种运用控制理论，仪表，计算机和其他信息技术，对化工生产过程实现检测，控制，优化，调度，管理和决策，达到增加产量，提高质量，降低消耗，确保安全等目的的综合性技术。主要包括化工自动化软件，硬件和系统三大部分。生产效率化工控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决与一致性问题。我国化工控制自动化发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。三、相关知识介绍1、化工自动化控制以一般化工方法最大的区别——动态和反馈A．动态在过程控制中，把各种工艺衡算所依据的平衡状态称为稳态。当生产达到稳态时，一个干扰出现后，被控制的变量就会偏离稳态，然后在控制作用下逐步回至稳态，这个偏离了稳态又回到稳态的过程称动态过程。在很多情况下，回复是震荡式的，可以回到原来起始的稳态，也可以回到另一个新的稳态。很多工艺设备的设计也是按照可能出现的最大偏离的动态条件进行，而不能按稳态计算进行。B．反馈自动控制的成功和发展关键在于信息的反馈。在一个控制系统中，当控制器采取措施后，如果能把控制效果的信息送回到控制器进行比较，以决定下一步如何进行校正。这种将控制效果信息送回到控制器的概念称反馈回路。采用反馈回路是提高控制质量的关键措施，改变反馈大小，形式规律，对控制质量有不同影响，甚至可以将不可控的非稳定系统改进为控制质量颇佳的稳定系统。所以称反馈是控制系统的心脏。2、自动控制的基本方式开环控制之一：按给定值的操纵，其操纵变量与设定值保持一定的函数关系，当设定值变化时，操纵变量随之变化。开环控制之二：按扰动量进行控制，即所谓前馈控制，如图：在蒸汽加热器中，若负荷为主要干扰，如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系，当扰动出现时，操纵变量随之变化。闭环控制系统： 系统的输出（被控变量）通过测量、变送环节，又返回到系统的输入端，与给定信号比较，以偏差的形式进入控制器，对系统起控制作用，整个系统构成一个封闭的反馈回路，这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。前面的篇幅作为理论基础后面是本次文献总结的重要内容三、应用举例大型化工企业能源管理系统的设计与实现能源管理系统的设计化工企业使用的能源种类很多，品位高低不等，主要的能源介质和载体包括燃料、电力、热能载体、耗能物流以及化学能输入和化学能输出等。尽管不同类型企业各种能源介质的比重不同，但燃料、蒸汽和电力仍然是化工企业消耗的主要能源。除了采用新的工艺、新设备、减少动力能耗、加强保温除垢之外，建立能源管理体系和建立能源管理系统是实现管理节能的两个重要手段，同时促进系统能量的综合利用。例如，实施热电联产和采用变频技术可降低电耗，运用先进控制（APC）技术可以挖掘装置、降低单位产品能耗。系统通过能源计划、能源监控、能源平衡、统计分析等多种手段，准确掌控企业能源，使节能工作明确，降低能耗，提高产品效率。系统的建设目标是：实现对各种能源介质和重点耗能设备的实时监控、控制、优化调度和综合管理，及时了解掌握各种能源的生产、使用以及各种能源网、关键能耗设备的的运行工况，做到科学决策和调度指挥，确保生产与能源系统安全、可靠、经济和高效运行。主要工作内容：如下系统整体功能构架图。系统的基本功能架构包括：（1）“适合实用”的能源数据采集网在现有基础上，安可靠性、冗余性和可实现性要求完善各级能源计量网络和化工企业的一、二级和重要的三级能源测量点及数据采集平台；借助企业已有的数据采集网络基础，建立“适合实用”的能源数据采集网络系统，适应未来能流和物流高度集成的需求。（2）“高度集成”的能源综合监控中心 覆盖与节能减排息息相关的各种信息，主要包括：各动力介质系统信息、固体燃料系统信息、重点炉窑，重点耗能设备和耗电设备信息、质量安全环保信息、生产关键信息、能源质量信息、能源计量数信息。集成实时监控、状态监视、历史趋势查询、安