仪表现状存在的问题.doc

温度控制仪表普遍存在的问题 111　被控温度点的滞后性 由于温度场是一个梯度场,温度的上升或下降 随时间缓慢变化,而在现有市场上和工业控制中使 用的温度控制仪表系统中,为防止污染、腐蚀、保护 一次仪表的使用寿命,用作温控的温度传感器,一般 为铠装的热电偶或热电阻,当它的温度上升到设定 点温度时,必然有一个时间的滞后性,使被控温场冲 过温控点,而过冲幅度与热功率的大小成正比,与温 场的大、小成反比。 为了较好地控制温场的过冲幅度,我们需要在 现场实际操作中,不断地,反复地进行控制摸索,测 试和校正,从而找到实际使用中的温控点的PID调 整参数的对应点,达到进行超前控制的目的。以下 我们称它为调控点。 112　加热系统与PID调控系统设计不匹配 在现有的工业工艺中或实验室内使用的温度控 制仪表的配置加热系统中,大多数加热器件,只配置 有一组加热元件,当温场达到调控点时,便使用切断 该组元件的电源进行保温的目的。随着时间的推 移、温场发生变化,当温场降到一定值时又启动该组 件元件的电源供电进行加热,从此周而复始,动作频 繁。 分布式控制系统(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)简称DCS ，亦称集散控制系统，是当今工 业过程控制的发展方向和主流。DCS 的广泛应用实 现了生产过程的自动化，提高了生产技术水平，也 为企业带来了可观的效益。但是也有不少国内企业 由于对DCS 了解不够，选型缺乏科学依据和规划， 从而带来系统配置合理性差，控制功能实现程度不 高，与外围仪表配套不良，难以连网运行，以及资 源不能共享等问题，影响系统效益的发挥 [1] 。 针对上述问题，综合论述了DCS 的内涵和未 来发展，并对其国产化途径进行了探讨。DCS 是20世纪 70年代末发展起来的以微处理 器为基础的新型控制系统。它紧密依赖于必威体育精装版发展 的计算机技术、过程控制技术、网络通信技术和图形显示技术，是四者相结合的完美产物，是完成过 程控制、过程管理的现代化设备 [2] 。它既不同于分 散的仪表控制系统，又不同于集中式计算机控制系 统，而是吸收了两者的优点：硬件在地理上趋于分 散、软件在逻辑上趋于集中；其功能是分布式的， 是通过资源分散配置来实现的，把处理功能、存储 功能、传输功能分散到各个系统，软件的资源也分 散到各个系统上，通过通信网络和软件把它们连成 一个整体，真正实现多指令多数据流，并行地执行 程序。DCS 的实质是利用计算机技术对生产过程进 行集中监视，操作，管理和分散控制的一种新型控 制技术。 DCS 的主要组成部件有： 现场控制器，由它完成模拟量控制，顺序逻辑 控制和数据采集，即分散控制监测部分。 人—机接口装置，由它完成工程师、操作员和 机器的接口任务，即集中管理部分。包括工程师站、 操作站和上位管理计算机，分别用于组态和维护，监视和操作以及全系统的信息管理和优化控制。 通信网络，它连接DCS 的各个部分，完成数据、 指令及其它信息的传递 [3] 。 DCS 的主要特点是通用性强、组态灵活、控制功 能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友 好、安装简单规范、调试方便和运行安全可靠等。 3 DCS 的发展方向 随着微电子技术的新进展，分布式控制系统发 展迅速，在过程控制领域已经占有越来越重要的地 位，目前发展方向： （1 ）从技术发展而言，DCS 有向着结构复杂和 功能完善方向发展的趋势，但另一方面随着微电子 技术的进步，也正在出现增加集成度、缩小体积的 新潮流，两者相结合，推出了新一代微型化的分布 系统，称之为MICRO-DCS。 （2 ）DCS 将向着标准化方向迈进。计算机网络 技术的迅速发展，推动着DCS 通讯系统的标准化， 现今国际标准化组织已推荐了一种标准化体系结 构，分为3 级：即在高层操作管理级，采用MAP或 SO 880 2. 4 宽带通信网，实现中央控制室与上位管 理计算机的连接，使工厂自动化与办公室自动化融 为一体；在过程控制级采用MAP或PROW AY-C 中速 通信网，完成中央控制室各装置之间的连接，进行 数据交换和完成过程与显示操作：而在低层控制现 场级则采用现场总线来沟通现场仪表与中央控制 室各装置之间的相互连接，是采用双绞线或同轴电 缆传输的数字式串行通信链路 [4] 。 4 中国 DCS 的发展途径 4.1 以小型分布系统为发展和应用重点 根据系统规模和控制回路数目而言，DCS 有大 中小之分。其中，小型DCS 系统，特别是正在推出 的MICRO-DCS系统，不仅性能／价格比优，而且 组合方便灵活，既可以独立应用，也可作为大型分 布系统的过程控制级使用 [6] 。如日本横河公司的 μXL 系统，能够适应从几个回路的小规模系统到 200 个回路左右的中规模系统，极具