某化工廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統的實(shí)現方案

為了實(shí)現化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，一般要包括自動(dòng)檢測、自動(dòng)保護、自動(dòng)操縱和自動(dòng)控制等方面的內容，現分別予以介紹。

1、自動(dòng)檢測系統

利用各種檢測儀表對主要工藝參數進(jìn)行測量、指示或記錄的，稱(chēng)為自動(dòng)檢測系統。它代替了操作人員對工藝參數的不斷觀(guān)察與記錄，因此起到人的眼睛的作用。

下圖的熱交換器是利用蒸汽來(lái)加熱冷液的，冷液經(jīng)加熱后的溫度是否達到要求，可用測溫元件配上平衡電橋來(lái)進(jìn)行測量、指示和記錄、冷液的流量可以用孔板流量計進(jìn)行檢測;蒸汽壓力可用壓力表來(lái)指示，這些就是自動(dòng)檢測系統。

熱交換器自動(dòng)檢測系統示意圖

2、自動(dòng)信號和聯(lián)鎖保護系統

生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)由于一些偶然因素的影響，導致工藝參數超出允許的變化范圍而出現不正常情況時(shí)，就有引起事故的可能。為此，常對某些關(guān)鍵性參數設有自動(dòng)信號聯(lián)鎖裝置。當工藝參數超過(guò)了允許范圍，在事故即將發(fā)生以前，信號系統就自動(dòng)地發(fā)出聲光信號，告誡操作人員注意，并及時(shí)采取措施。如工況已到達危險狀態(tài)時(shí)，由傳感器及無(wú)紙記錄儀等設備采集到的數據處理，聯(lián)鎖系統立即自動(dòng)采取緊急措施，打開(kāi)安全閥或切斷某些通路，必要時(shí)緊急停車(chē)，以防止事故的發(fā)生和擴大。它是生產(chǎn)過(guò)程中的一種安全裝置。例如某反應器的反應溫度超過(guò)了允許極限值，自動(dòng)信號系統就會(huì )發(fā)出聲光信號，報警給工藝操作人員以及時(shí)處理生產(chǎn)事故。由于生產(chǎn)過(guò)程的強化，往往靠操作人員處理事故已成為不可能，因為在一個(gè)強化的生產(chǎn)過(guò)程中，事故常常會(huì )在幾秒鐘內發(fā)生，由操作人員直接處理是根本來(lái)不及的。自動(dòng)聯(lián)鎖保護系統可以圓滿(mǎn)地解決這類(lèi)問(wèn)題，如當反應器的溫度或壓力進(jìn)入危險限時(shí)，聯(lián)鎖系統可立即采取應急措施，加大冷卻劑量或關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)，減緩或停止反應，從而可避免引起爆炸等生產(chǎn)事故。

3、自動(dòng)操縱及自動(dòng)開(kāi)停車(chē)系統

自動(dòng)操縱系統可以根據預先規定的步驟自動(dòng)地對生產(chǎn)設備進(jìn)行某種周期性操作。例如合成氨造氣車(chē)間的煤氣發(fā)生爐，要求按照吹風(fēng)、上吹、下吹制氣、吹凈等步驟周期性地接通空氣和水蒸氣，利用自動(dòng)操縱機可以代替人工自動(dòng)地按照一定的時(shí)間程序扳動(dòng)空氣和水蒸氣的閥門(mén)，使它們交替地接通煤氣發(fā)生爐，從而極大地減輕了操作工人的重復性體力勞動(dòng)。

自動(dòng)開(kāi)停車(chē)系統可以按照預先規定好的步驟，將生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)地投入運行或自動(dòng)停車(chē)。

4、自動(dòng)控制系統

生產(chǎn)過(guò)程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產(chǎn)，大多數是連續性生產(chǎn)，各設備相互關(guān)聯(lián)著(zhù)，當其中某一設備的工藝條件發(fā)生變化時(shí)，都可能引起其他設備中某些參數或多或少地波動(dòng)，偏離了正常的工藝條件，為此，就需要用一些自動(dòng)控制裝置，對生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性參數進(jìn)行自動(dòng)控制，使它們在受到外界干擾(擾動(dòng)）的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)地控制而回到規定的數值范圍內，為此目的而設置的系統就是自動(dòng)控制系統。

由以上所述可以看出，自動(dòng)檢測系統只能完成了解生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行情況的任務(wù);信號聯(lián)鎖保護系統只能在工藝條件進(jìn)入某種極限狀態(tài)時(shí)，采取安全措施，以避免生產(chǎn)事故的發(fā)生;自動(dòng)操縱系統只能按照預先規定好的步驟進(jìn)行某種周期性操縱;只有自動(dòng)控制系統才能自動(dòng)地排除各種干擾因素對工藝參數的影響，使它們始終保持在預先規定的數值上，保證生產(chǎn)維持在正?；?**佳的工藝操作狀態(tài)。因此，自動(dòng)控制系統是自動(dòng)化生產(chǎn)中的核心部分，也是本課程了解和學(xué)習的重點(diǎn)。