工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)探析論文(2)
工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)探析論文篇二
《計(jì)算機(jī)在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用》
摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，特別是在冶金、電力、印刷等行業(yè)，不僅提高了生產(chǎn)效率，也促進(jìn)了企業(yè)的快速發(fā)展。本文主要闡述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)應(yīng)用;工業(yè)自動(dòng)控制;系統(tǒng);應(yīng)用
中圖分類號(hào)：F224-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
概述
自從工業(yè)技術(shù)革命以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到了快速發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展受到了人們的廣泛關(guān)注，計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，取得了非常明顯的效果。當(dāng)前，它已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的工具。
1 生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的融合
在LS0的六層功能模型中，把從檢測(cè)執(zhí)行，驅(qū)動(dòng)到一年級(jí)的控制和管理共分成六層功能，構(gòu)成這種多層功能結(jié)構(gòu)的出發(fā)點(diǎn)、是按經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理、控制功能的劃分，而不是按控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)來(lái)劃分的。只不過(guò)過(guò)去由于當(dāng)初計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員理解的不充分，長(zhǎng)期以來(lái)把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按六層功能模型相對(duì)應(yīng)的分成六級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程層次結(jié)構(gòu)。
2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的范圍和優(yōu)點(diǎn)
優(yōu)異性能指標(biāo)，具體來(lái)講有以下：控制規(guī)律靈活、多樣、行動(dòng)方便;控制與管理結(jié)合.自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高：計(jì)算機(jī)控制投資少、見(jiàn)效快、收益大;實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。
3 計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用――PC-Based技術(shù)
在工業(yè)控制領(lǐng)域中，控制層的主要任務(wù)就是把工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線所采集的信息進(jìn)行分解，并把分析的結(jié)果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳送到現(xiàn)場(chǎng)。一直到二十世紀(jì)九十年代初期，都使用PLC控制器，各自控制著自己的變成語(yǔ)言，相互之間沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，更不可以兼容。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC控制器將會(huì)被PC機(jī)的控制器所代替，也就是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的通行的能夠把所有層面的東西不停留的垂直的集成，將不同作用的軟件和硬件中的單個(gè)部件集成到一個(gè)控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品的互相操作性，適合大規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化控制。
4 自動(dòng)化的發(fā)展前景
4.1 工業(yè)智能化
從工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)看，智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。例如過(guò)去當(dāng)流量?jī)x表需要進(jìn)行溫度，壓力的補(bǔ)償時(shí)需要分別測(cè)量流量，溫度和壓力的三臺(tái)變送器，并且需要運(yùn)算器來(lái)計(jì)算，現(xiàn)在一臺(tái)智能化的流量變送器就可以包攬這一任務(wù);又如一臺(tái)智能化執(zhí)行器，由于具有多種的自診斷功能，過(guò)去控制的算法，只能由調(diào)節(jié)器或DCS來(lái)完成，如今一臺(tái)智能化的變送器或者執(zhí)行器，只要值入PID模塊，就可以與有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)儀表在一起，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)控制的徹底分散，從而減輕了DCS主機(jī)的負(fù)擔(dān)，使調(diào)節(jié)理加及時(shí)，并提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
4.2 工業(yè)高精度化
隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，國(guó)家對(duì)節(jié)能減排問(wèn)題的重視程度也在不斷提高，所以我們應(yīng)該不斷的加強(qiáng)測(cè)量?jī)x器和控制系統(tǒng)的精度，保證工業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。比如變送器的精度，應(yīng)該由原來(lái)的百分之零點(diǎn)七五提升到百分之零點(diǎn)零四。目前，在貿(mào)易交換中使用到的科氏質(zhì)量流量計(jì)的精度已經(jīng)達(dá)到了百分之零點(diǎn)零四。在未來(lái)的工業(yè)發(fā)展中，其精度也會(huì)越來(lái)越高。
4.3 工業(yè)無(wú)線化
在工業(yè)實(shí)現(xiàn)無(wú)線化的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)總線其實(shí)是一個(gè)十分有前途的工業(yè)技術(shù)，可以很快速的被推廣，但是它受到了國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)多約束，嚴(yán)重影響到該技術(shù)的廣泛推廣，比如，第一代工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的就有十多種，幾年之后，第二代的工業(yè)無(wú)線化實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)有很多種，第三代通信方案興起時(shí)，各大公司和組織都根據(jù)自身的發(fā)展情況制定了各自的標(biāo)準(zhǔn)，例如，西門子等大公司都根據(jù)自身的情況制定了符合自己的天線標(biāo)準(zhǔn)，但是如果標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多的話，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)沒(méi)有太多的好處，所以用戶想要根據(jù)自己的實(shí)際情況制定單一的國(guó)際便準(zhǔn)。工業(yè)生產(chǎn)要求高質(zhì)量、高效率、低能耗、安全的生產(chǎn)技術(shù)和環(huán)境。如果能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)無(wú)線化，工業(yè)維修率就會(huì)很大程度的減少，所以當(dāng)前研發(fā)一種可靠的無(wú)線通信技術(shù)是十分重要的課題。
4.4 安全儀表系統(tǒng)
在生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過(guò)程中，一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)對(duì)人員造成生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，所以我們應(yīng)該對(duì)生產(chǎn)安全問(wèn)題加以重視。當(dāng)前，有一部分企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了生產(chǎn)安全的重要性，特別是一些化工企業(yè)和石化企業(yè)已經(jīng)安裝了安全系統(tǒng)，這種安全系統(tǒng)主要分為兩個(gè)組成部分，一個(gè)是專門的PLC，一個(gè)是DCS。隨著這種新型的DCS的功能不斷的增多，并且已經(jīng)有的具備了安全儀表系統(tǒng)，所以我們可以使用帶有這種安全功能的DCS來(lái)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行管理。但是雖然這樣做受到了業(yè)主們的歡迎，但是保險(xiǎn)公司還需要第三方認(rèn)證，但是這種認(rèn)證需要一個(gè)量化的概念。所以就制定了安全整性等級(jí)。根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)制造水平，想要滿足一定的安全等級(jí)，需要采取冗余的措施。根據(jù)安全等級(jí)測(cè)試，只有符合SIL3的標(biāo)準(zhǔn)才能夠滿足石化企業(yè)或者化學(xué)企業(yè)的安全等級(jí)要求。
4.5 MⅣ模式
目前建新的一些大型石化裝置如乙烯項(xiàng)目都采用MIV承包模式，所謂MIV就是主要儀表承包商這種做法利于大型工程的建設(shè).保證項(xiàng)目順利按時(shí)投產(chǎn)，如百萬(wàn)噸級(jí)的乙烯項(xiàng)目，其下產(chǎn)品很多。一般有十幾個(gè)裝置需要同時(shí)投產(chǎn)否則誤工一天.就會(huì)有上億元的損失，為了便于和理.工程公司和企業(yè)都愿意這樣做，但這種模式也不是一成不變的。例如海南的CSPC乙烯項(xiàng)目采用的是MAC模式.福建的乙烯項(xiàng)目采用的是MICC，對(duì)于承包的儀表廠商來(lái)講這是一種增值的服務(wù)。作為MIV的公司也需要一定的資源質(zhì)，即除了能提供一定水平的DCS外。還要有較廣泛的，質(zhì)量過(guò)硬的現(xiàn)場(chǎng)儀表而且還要熟悉工藝或有這個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)。
4.6 科學(xué)儀器的在線化
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)儀器變得越來(lái)越高端化、體積不斷的減小、操作起來(lái)也越來(lái)越簡(jiǎn)便，同類產(chǎn)品為了獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，價(jià)格也在不斷的降低。當(dāng)前的生產(chǎn)條件下，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)室內(nèi)才能操作的科學(xué)儀器在生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。例如，在高爐上試用的用來(lái)分析爐頂煤氣的成分的質(zhì)譜儀。從當(dāng)前應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，這種儀器已經(jīng)成為了工業(yè)儀器表的一個(gè)成員了。根據(jù)今后發(fā)展的趨勢(shì)，還會(huì)加速科學(xué)儀器的在線化。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)將不斷地向前發(fā)展，以世界先進(jìn)工業(yè)技術(shù)為目標(biāo)，同時(shí)還要以靈活的低成本為基礎(chǔ)，使用科學(xué)的見(jiàn)效快的自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)一步提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)出更多高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品，走上可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)化道路。
參考文獻(xiàn)
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