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工業自動化儀表的發展趨勢

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:33:17

   信息技術的進步推動了工業自動化儀表與控製係統的向前發展,現就以下幾個方向,簡述於下:
智能化
   conggongye,zidonghuayibiaodefazhanqushikan,zhinenghuashiqihexinbufen,suoweizhinenghuabiaoxianzaiqijuyouduozhongxingongneng。liruguoqudangliuliangyibiaoxuyaojinxingwendu,yalidebuchangshixuyaofenbieceliangliuliang,wenduheyalidesantaibiansongqi,bingqiexuyaoyunsuanqilaijisuan,erxianzaiyitaizhinenghuadeliuliangbiansongqijiukeyibaolanzheyirenwu;又如一台智能化執行器 ,由(you)於(yu)具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)的(de)自(zi)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng),使(shi)維(wei)修(xiu)預(yu)報(bao)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。如(ru)當(dang)執(zhi)行(xing)器(qi)調(tiao)節(jie)閥(fa)的(de)閥(fa)杆(gan)行(xing)程(cheng)累(lei)計(ji)超(chao)過(guo)一(yi)定(ding)長(chang)度(du)時(shi),就(jiu)會(hui)發(fa)出(chu)信(xin)號(hao)通(tong)知(zhi)維(wei)修(xiu)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)密(mi)封(feng)填(tian)料(liao)的(de)更(geng)換(huan);又當閥門的動作過於頻繁時也可通知工作人員進行幹預,以免發生事故;當用於具有腐蝕性介質時,如超過一定流量及工作時間時,也能發出信號,以便及時更換,因為絕不會發生腐蝕的材質是沒有的。
   在工控方麵,過去控製的算法,隻能由調節器或DCS來完成,如今一台智能化的變送器或者執行器,隻要植入PID模塊,就可以與有關的現場儀表在一起,在現場實現自主調節;從而實現控製的徹底分散,從而減輕了DCS主機的負擔,使調節更加及時,並提高了整個係統的可靠性。
高精度化
   由you於yu工gong業ye生sheng產chan對dui成cheng品pin質zhi量liang的de要yao求qiu日ri益yi提ti高gao,國guo家jia的de政zheng策ce和he法fa令ling對dui節jie能neng減jian排pai也ye有you具ju體ti的de要yao求qiu和he規gui定ding,因yin此ci提ti高gao測ce量liang儀yi表biao與yu控kong製zhi係xi統tong的de精jing度du就jiu被bei提ti上shang了le議yi事shi日ri程cheng。例li如ru變bian送song器qi的de精jing度du,普pu遍bian從cong百bai分fen之zhi零ling點dian七qi五wu提ti高gao到dao百bai分fen之zhi零ling點dian零ling四si。用yong於yu貿mao易yi交jiao換huan計ji量liang的de科ke氏shi質zhi量liang流liu量liang計ji,精jing度du已yi達da到dao百bai分fen之zhi零ling點dian零ling五wu,部bu分fen氣qi體ti超chao聲sheng波bo流liu量liang計ji的de準zhun確que度du已yi達da到dao百bai分fen之zhi零ling點dian五wu,同tong時shi新xin一yi代dai的deDCS也以此作為一個重要的指標。
   當前一些新建的大型項目,在招標時,對有關產品的精度已提出明確的要求。這既是一個門檻,也是一種對製造廠商的資源的要求。
無線化
   現xian場chang總zong線xian本ben來lai是shi一yi種zhong非fei常chang有you前qian途tu的de技ji術shu,理li應ying得de到dao迅xun速su的de發fa展zhan和he推tui廣guang,但dan由you於yu國guo際ji標biao準zhun的de過guo多duo,影ying響xiang了le推tui廣guang,例li如ru第di一yi代dai總zong線xian型xing的de現xian場chang總zong線xian的de國guo際ji標biao準zhun已yi達da到dao10多種,到年低,加上第二代的實時工業以太網,其國際標準可能會有20多種,而第三代的總線通信方案又在興起,而且各大跨國公司和有關組織都在製定各自的標準,便如目前知道的就有HART無線,ISA的SP100,IEC,還(hai)有(you)艾(ai)默(mo)生(sheng),西(xi)門(men)子(zi)等(deng)一(yi)些(xie)大(da)公(gong)司(si)都(dou)在(zai)製(zhi)定(ding)各(ge)自(zi)的(de)無(wu)線(xian)標(biao)準(zhun)。標(biao)準(zhun)過(guo)多(duo),對(dui)用(yong)戶(hu)來(lai)講(jiang),實(shi)在(zai)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)好(hao)兆(zhao)頭(tou),用(yong)戶(hu)希(xi)望(wang)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)努(nu)力(li),製(zhi)訂(ding)出(chu)單(dan)一(yi)的(de)國(guo)際(ji)的(de)標(biao)準(zhun)。
   工業生產要求高產,穩定,優質,低耗,安全,環保。隨著生產 規模越來越大,如火電機組已有100萬KW的超臨界機組;煉油企業達到了1000萬噸級,乙烯裝置也達到了100萬(wan)噸(dun)的(de)規(gui)模(mo),測(ce)量(liang)和(he)控(kong)製(zhi)的(de)點(dian)數(shu)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia),一(yi)般(ban)已(yi)達(da)萬(wan)點(dian)以(yi)上(shang)。如(ru)果(guo)現(xian)場(chang)儀(yi)表(biao)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)通(tong)信(xin)無(wu)線(xian)化(hua),電(dian)纜(lan)和(he)維(wei)護(hu)的(de)工(gong)人(ren)量(liang)都(dou)會(hui)大(da)大(da)減(jian)少(shao),施(shi)工(gong)設(she)計(ji)部(bu)門(men)和(he)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)都(dou)是(shi)會(hui)歡(huan)迎(ying)的(de),因(yin)此(ci)研(yan)發(fa)近(jin)距(ju)離(li),低(di)功(gong)耗(hao)可(ke)靠(kao)的(de)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)是(shi)當(dang)前(qian)的(de)一(yi)個(ge)亮(liang)點(dian)。
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安全儀表係統(SIS)
   suizheshengchanguimoderiyikuoda,yidanfashengshigu,budanzaijingjishanghuizaochengjudadesunshi,erqierenyuanshangwangheduihuanjingdeyingxiangjunfeitongxiaoke,yincishengchandeanquanwentiriyishouzhongshi。
   目前,一些化工或石化企業的安全係統,如ESD緊急停車是由專門的PLC如TRICONES來負責管理,這樣企業的控製係統就由兩大部分組成,即DCS與專門的PLC。
   由於新型DCS的功能不斷擴大,已經有了安全儀表係統(SIS),因此也可以用一套具有SIS功能的DCS來統一管理,這樣業主當然歡迎。但保險公司需要第三方的認證,而認證就要有量化的概念,因此IEC 製定了標準,將安全等能分為四級。所謂SIL全名為安全完整性等級。根據目前的製造水平,變送器的安全等級僅為SIL2,若要滿足SIL3的要求,可采取冗餘措施,至於DCS,目前一些大的DCS製造商都已通過了TUV認證,達到了SIL3。按照目前的社會的生產水平,隻要符合SIL3的標準就可以滿足化工及重石化行業的安全要求了。
   因此越來越多的儀表製造廠商使其產品具有SIS的功能,這是當前的一個熱點。
科學儀器的在線化
   隨sui著zhe科ke技ji的de進jin步bu,科ke學xue儀yi器qi的de結jie構gou。日ri益yi簡jian化hua,體ti積ji縮suo小xiao,重zhong量liang減jian輕qing,操cao作zuo也ye更geng方fang便bian,價jia格ge也ye逐zhu步bu降jiang低di,而er且qie能neng在zai工gong業ye條tiao件jian下xia操cao作zuo。因yin此ci在zai過guo去qu隻zhi能neng在zai實shi驗yan室shi內nei進jin行xing離li線xian操cao作zuo的de科ke學xue儀yi器qi,現xian在zai可ke以yi在zai生sheng產chan現xian場chang進jin行xing在zai線xian運yun行xing了le。例li如ru質zhi譜pu儀yi居ju武wu鋼gang的de高gao爐lu上shang試shi用yong,用yong來lai分fen析xi爐lu頂ding煤mei氣qi的de成cheng分fen。從cong應ying用yong的de角jiao度du來lai看kan,這zhe種zhong儀yi器qi也ye可ke看kan成cheng工gong業ye自zi動dong化hua儀yi表biao中zhong的de一yi員yuan了le。今jin後hou這zhe種zhong趨qu勢shi還hai會hui加jia速su發fa展zhan。
新型儀表不斷湧現過去認為不能檢測的禁區,現在有了突破。如二相流的測量已有產品處於實用階段,如德國SWR公司的微波氣,固二相流量計,英國SOLARTRON公司的DUALSTR-EAMMKI氣液二相流量計,美國MALFIAID公司的LP多相流量計等。而SWR公司的氣、固二相流量計已在武鋼高爐噴煤粉係統上試用。
軟測量技術正在發展
   由於生產工藝的複雜性:工gong業ye環huan境jing的de惡e劣lie性xing,使shi得de有you些xie重zhong要yao的de或huo者zhe關guan鍵jian性xing的de參can數shu不bu能neng進jin行xing直zhi接jie測ce量liang,隻zhi能neng借jie助zhu計ji算suan機ji技ji術shu,依yi靠kao其qi他ta相xiang關guan能neng測ce得de的de參can數shu進jin行xing推tui導dao。用yong這zhe樣yang間jian接jie測ce量liang的de方fang法fa,有you人ren稱cheng之zhi為wei虛xu擬ni儀yi表biao。
   實(shi)現(xian)軟(ruan)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)研(yan)發(fa)人(ren)員(yuan)首(shou)先(xian)要(yao)了(le)解(jie)工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan),熟(shu)悉(xi)工(gong)藝(yi)操(cao)作(zuo),同(tong)時(shi)還(hai)要(yao)掌(zhang)握(wo)測(ce)量(liang)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)技(ji)術(shu),才(cai)能(neng)取(qu)得(de)事(shi)半(ban)功(gong)倍(bei)的(de)功(gong)效(xiao)。
MIV模式
   目前新建的一些大型石化裝置如乙烯項目都采用了MIV承包模式,所謂MIVjiushizhuyaoyibiaochengbaoshang。zhezhongzuofaliyudaxinggongchengdejianshe,baozhengxiangmushunlianshitouchan,rubaiwandunjideyixixiangmu,qixiachanpinhenduo,yibanyoushijigezhuangzhi,xuyaotongshitouchan。fouzewugongyitian,jiuhuiyoushangyiyuandesunshi。weilebianyuguanli,gongchenggongsiheqiyedouyuanyizheyangzuo。danzhezhongmoshiyebushiyichengbubiande,lirushanghaiSECCO的乙烯裝置采用的是MIV,南海的CSPC乙烯項目采用的是MAC模式,福建的乙烯項目采用的是MICC,而新疆獨山子乙烯則10套DCS由家公司總承包,2.5萬台場儀表則由另一家公司承包。對於承包的儀表廠商來講這是一種增值的服務。作為MIV的公司也需要一定的資源質,即除了能提供一定水平的DCS外,還要有較廣泛的,質量過硬的現場儀表,而且還要熟悉工藝或有這個方麵的業績。
   國內的一些大型DCS製zhi造zao廠chang,也ye應ying向xiang該gai方fang向xiang努nu力li。以yi上shang就jiu是shi工gong業ye自zi動dong化hua儀yi表biao行xing業ye一yi些xie主zhu要yao發fa展zhan趨qu勢shi。隨sui著zhe科ke技ji的de發fa展zhan,生sheng產chan的de進jin步bu,還hai會hui有you新xin的de需xu求qiu對dui發fa展zhan的de趨qu勢shi產chan生sheng影ying響xiang。
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