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现代化工仪表及自动化概述ppt1

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目录

现代化工仪表概述

自动化技术在化工仪表中应用

现代化工仪表类型及特点

化工仪表自动化系统组成及功能

现代化工仪表自动化技术发展趋势

现代化工仪表自动化技术挑战与对策

01

现代化工仪表概述

化工仪表是指对化工生产过程中的各种变量进行自动检测、显示和控制的仪表。

定义

按功能可分为检测仪表、显示仪表和控制仪表；按测量原理可分为电学式、磁学式、光学式、热学式和机械式等。

分类

03

智能化阶段

随着计算机技术的广泛应用，化工仪表实现了智能化，具有自动校准、自动补偿、自动诊断等功能。

01

初期阶段

以机械式仪表为主，结构简单，精度低。

02

电子技术阶段

随着电子技术的发展，出现了电子式仪表，提高了测量精度和稳定性。

生产过程自动化

化工仪表是实现化工生产过程自动化的重要工具，能够自动检测、显示和控制生产过程中的各种变量，提高生产效率和产品质量。

能源管理

化工仪表可以监测能源消耗情况，为企业制定合理的能源管理方案提供依据。

环境保护

化工仪表可以监测生产过程中产生的废气、废水、废渣等污染物的排放情况，为环境保护提供数据支持。

安全生产

化工仪表可以监测生产过程中的各种危险因素，如温度、压力、流量等，及时发现并处理异常情况，保障生产安全。

02

自动化技术在化工仪表中应用

自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着密切的关系。

自动化技术定义

自动化技术经历了从简单控制到复杂控制，从单机自动化到生产线自动化，再到工厂自动化的过程。

自动化技术发展历程

自动化技术主要由程序单元、作用单元、传感单元、制定单元和控制单元等组成。

自动化技术核心组成

保证生产安全

自动化技术可以实时监测化工生产过程中的各种参数，及时发现并处理异常情况，保证生产安全。

节能减排

自动化技术可以优化生产流程，降低能耗，减少废弃物排放，实现绿色生产。

降低劳动强度

自动化技术可以代替人工完成一些繁琐、危险的工作，降低劳动强度，提高生产效益。

提高生产效率

自动化技术可以实现对化工生产过程的精确控制，从而提高生产效率。

案例一

自动化技术在反应釜控制中的应用。通过自动化技术，可以实现对反应釜内温度、压力、流量等参数的精确控制，提高产品质量和生产效率。

案例三

自动化技术在SIS系统中的应用。SIS系统是一种安全仪表系统，通过自动化技术可以实时监测化工生产过程中的安全参数，并在异常情况发生时及时采取紧急措施，保证生产安全。

案例四

自动化技术在先进控制中的应用。先进控制是一种基于模型的控制策略，通过自动化技术可以实现对复杂化工过程的精确控制，提高生产效益和产品质量。

案例二

自动化技术在DCS系统中的应用。DCS系统是一种分布式控制系统，通过自动化技术可以实现对整个化工生产过程的集中管理和分散控制。

03

现代化工仪表类型及特点

利用热电效应测量温度，具有测量精度高、响应速度快等特点。

热电偶温度计

热电阻温度计

红外温度计

基于金属导体或半导体的电阻值随温度变化的特性进行温度测量，稳定性好，测量准确。

通过测量物体辐射的红外能量来确定物体温度，可实现非接触式测量。

03

02

01

利用浮子随液位变化而上下移动的原理测量液位，结构简单，使用方便。

浮力式液位计

通过测量液体静压来确定液位高度，适用于密闭容器内的液位测量。

静压式液位计

利用雷达波在物料表面的反射来测量物料位，具有非接触式测量、高精度等优点。

雷达物位计

热导式气体分析仪

通过测量混合气体中各组分热导率的差异来确定气体成分及含量。

04

化工仪表自动化系统组成及功能

用于测量化工生产过程中各种参数（如温度、压力、流量、液位等），将测量值转换为电信号进行传输。

根据控制信号对化工生产过程中的各种参数进行调节，如控制阀门的开度、泵的转速等。

执行器

传感器

控制器

接收传感器传来的信号，与设定值进行比较后，输出控制信号给执行器。

调节器

对控制器的输出信号进行进一步处理，如进行比例、积分、微分等运算，以提高控制精度和稳定性。

信号处理

对传感器和执行器传输的信号进行滤波、放大、转换等处理，以便于控制器和调节器进行处理。

显示装置

将化工生产过程中的各种参数以直观的方式显示出来，如仪表盘、数字显示表、图形化界面等。

将传感器、执行器、控制器、调节器、信号处理与显示装置等各个部分集成在一起，形成一个完整的化工仪表自动化系统。

系统集成

对整个化工仪表自动化系统进行优化，包括硬件和软件的优化，以提高系统的稳定性、可靠性和控制精度。

系统优化

05

现代化工仪表自动化技术发展趋势

智能化仪表

具备自校准、自诊断、自适应等功能，提高测量精度和可靠性。

智能传感器

采用人工智能技术对传感器