化工学工业中的生产自动化技术

null化工学工业中的自动化技术化工学工业中的自动化技术——兼论过程控制技术在煤化工业中的地位 自动化技术的进步推动了各种生产技术的飞速发展， 在化工领域的成效尤其显著。化工自动化是化工、炼油、食品、制药、轻工等化工类型生产过程自动化的简称 ，是自动化技术最重要的应用领域、成效最为显著、需求最为迫切的领域之一。一、化工自动化的功能与目的 一、化工自动化的功能与目的 实现批量与规模化生产、提高生产产量、质量，降低成本、提高效率 减轻劳动强度、改善劳动条件 保证人员、设备安全，减少或消除环境污染二、化工自动化的发展历程二、化工自动化的发展历程 1．50~60年代，石化工业朝大规模、高效率、连续产、综合利用的方向发展，必须实现自动化；实现了化工生产的简单自动化 2． 60~70年代中后期，集中自动化、复杂控制系统、计算机控制技术、DCS出现。 3．90以来，先进控制技术、综合自动化技术 如自适应控制、预测控制、推理控制等 整厂综合自动化三、化工自动化的主要内容 三、化工自动化的主要内容 1. 自动监测 检测变量选择 2. 自动报警与连锁保护 3. 自动操作与自动开停车 如合成氨造气车间煤气发生炉：吹风、上吹与下吹制气、吹净；接通空气、蒸汽等顺序控制； 批量生产：装料、产品采出、卸空控制等 null4.自动控制 克服干扰：克服和消除如原材料品质、参数、环境参数等因素的影响，将工艺参数控制在规定范围内（确保产量、质量、效率、安全等） 传统控制方法：简单控制 复杂控制方法：串级、前馈、比值、均匀、选 择、分程、解耦 先进控制方法：自适应、预测、推理、专家 四、化工自动化的类型四、化工自动化的类型1．能量转换与传输： 锅炉：液位、温度、压力（燃烧：燃料、风量、负压）等（也是其它行业如电力、石油等的重要控制对象） 风机、压缩机运行：压力、流量与安全（防喘振）null2．化学反应： 物料平衡：流量与液位控制 能量平衡：温度与压力控制 放热反应的稳定性与安全 产出率与转化率：涉及到物料平衡、能量平衡，影响到原料消耗、能源消耗、设备投资等 pH值控制：广泛应用、严重非线性null3、传质操作： 成分与浓度控制 精馏：提纯高价值产品，学术界与工业控制界最为关心。数量与种类多、特性差别大、耗能高、难控制。 蒸发、干燥、萃取、结晶 null4、 批量生产过程： 批量生产的零负荷与终点控制，自衡特性的丧失。 间歇反应：进料、采出量、反应过程、反应终止控制，过程优化； 批量精馏：恒流量、恒成分、最高回收率运行；顺序操作。 其它批量控制 五、工艺与生产过程自动化的关系五、工艺与生产过程自动化的关系 1、工艺参数的选择与自动监测的实现 间接参数选择；检测技术、测量精度、检测实时性及成本 2、工艺流程的选择、与自动控制的实现 不同工艺过程，控制系统的构成，自动控制的难易、控制系统的复杂程度、控制品质的高低不同 3、工艺与控制系统的优化 4、控制系统是实现工艺目标和经济指标的保证六、结论六、结论 一个化工生产系统，合理的工艺和完善的控制系统是保证其安全、高效生产的基本条件 二者缺一不可 谢谢