工業自動化儀表及應用
工業自動化儀表是實現工業生產過程自動化的工具。它總是伴隨着工業生產和科學技術水平的提高而不斷向前發展。下面是關於工業自動化儀表及應用的內容,一起來了解。
工業自動化儀表(industrial process measurement and control instrument)是在工業生產過程中,對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制的儀表,又稱工業儀表或(工業)過程檢測控制儀表。
原理
工業儀表雖然種類繁多,但都基於平衡原理,包括力平衡、力矩平衡和電平衡等。儀表的感受部分—傳感器將被測參數(如溫度、壓力、流量等),經變送器轉換成容易放大的測量量(如電壓量、電流量和機械量等),再經過放大。放大後的量值,一部分傳入顯示部件,一部分經反饋部件與測量量進行比較,以達到平衡的目的。
分類
工業儀表的種類很多,按被測量生產過程的參數區分有溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表、機械量測量儀表、流程分析儀器等;工業儀表按其在工業生產過程的功能可分爲檢測儀表、顯示儀表、調節儀表等。
檢測儀表主要用於檢測工業生產過程的參數,如溫度、壓力、流量、物位和機械量等,有時也帶有記錄和調節功能。
顯示儀表將檢測儀表的輸出信號顯示出來以供觀察的儀表,與檢測儀表、變送器和傳感器配套使用,按顯示方式不同分爲模擬式顯示儀表、數字式顯示儀表和字符圖像顯示儀等。
調節儀表又稱調節器,它的作用是將生產過程中的被測參數與設定參數進行比較,然後按一定調節規律發出調節信號給執行器。調節儀表按調節方式不同分爲斷續調節器和連續調節器;按結構形式又分爲基地式、單元組合式和組裝式;按工作能源和介質分爲自力式、電動式、氣動式和液動式。有的調節儀表也帶有檢測和顯示部分。
執行器又稱執行機構,它根據來自調節儀表的調節信號和調節規律,直接調節工業生產過程的輸入、輸出量。
集中控制裝置包括巡迴檢測裝置、順序控制器和數據處理裝置等。集中控制裝置能對分散參數進行集中檢測和控制,按預定的程序進行控制或對被測量進行處理。
發展方向
隨着工業生產向綜合自動化、大規模方向發展,生產的工藝流程日趨複雜,用儀表檢測和控制的範圍也越來越擴大。工業儀表總的趨勢是向多功能方向發展。
儀表檢測方面的趨勢是研製新型的傳感器,使傳感器集成化、廣泛應用新技術,如核磁共振、激光和相關技術等。在儀表調節方面,除一般的比例、積分、微分調節規律外,人們正在研究前饋、大滯後、非線性、相關和計算值調節等技術,以適應多回路自動化系統的需要。
此外數字、字符、圖象顯示技術的發展,使人與計算機的聯繫更爲方便。以微型計算機爲核心的綜合控制裝置正在進一步發展。
工業應用
“十二五”期間,我國儀器儀表市場容量很大,應用領域廣闊,但應用領域需求相對集中,應用要求迫切的領域主要有:鋼鐵電力、煤炭化工、石油、醫藥、輕工等產業部門。
這些產業部門除了有上千項新建工程需要配置大量自動化儀表與控制系統外,還有上萬個企業需要進行技術改造,爲此必須替換舊型儀表或零部件需求量極其龐大。
1、環保儀器儀表
環保儀器儀表主要用在環境質量監測和污染源監測等方面。針對我國具體國情,環保主要解決我國水環境、大氣環境兩個戰略性和全局性的大環境生態污染問題。隨着節能降耗、減少排放和低碳經濟成爲國家長期國策。
2、電工儀器儀表
在國家電網公司提出,要大力推進以特高壓電網爲龍頭、各級電網協調發展、健全智能電網的原則,同時還明確了電力用戶用電信息採集系統建設是我國智能電網建設的'重要組成部分後,智能電網建設漸進式發展起來。而電網建設是全球性行爲,是長期、漸進式的剛性市場,爲電工儀器儀表行業的重大發展機遇。
3、工業自動化儀表
工業自動化儀表重點發展基於現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表。從市場需求看,我國工業自動化市場需求日旺。據中國儀器儀表協會預測,到十一五末,工業自動化市場需求將超過1000億元。另隨着國家對民生關注的大大提高,一些與民生相關的需求也提到日程上來,也對儀器儀表提出新的要求和市場需求。
工業自動化儀表作用
我國自改革開放的快速推進,社會主義建設事業發展飛速,工業生產規模日益擴大,各種大容量、高效率和高參數的新型設備越來越多地在工業生產中應用,“鑫博流量計”已經成爲現代工業生產中不可缺少的一種技術手段。我國的工業生產正以一種蓬勃發展的趨勢邁向自動化時代。工業自動化水平的高低,是衡綠一個國家科學水平與生產技術先進程度的重要標誌之一。隨着自動控制理論和自動化儀表的迅速發展,目前已經出現了多種多樣的自動控制系統。
自動化儀表在系統中起着“眼”“腦”和“手”的作用。被控參數的數位,必須用各種變送器來檢測;各種數學運算和邏輯判斷,必須用各種調節器和邏輯運算器來進行; 系統中的執行指令,則必須由各種執行器來完成。
工業自動化儀表是實現工業生產過程自動化的工具。它總是伴隨着工業生產和科學技術水平的提高而不斷向前發展。由於生產規模的不斷擴大、工藝要求口趨複雜以及對勞動生產率和生產安全性提出的更高要求,因此,對工業自動化儀表也不斷提出新的課題和任務。
新技術、新工藝、新材料和新器件的不斷出現,也使工業自動化儀表得到了不斷更新。
爲提高發電機組的效率,電廠熱工參數位越來越接近於金屬所允許的臨界參數俏。爲了確保發電廠的安全、經濟等各項技術指標,對熱工自動化儀表提出了“穩、準、靈”的要求。隨着高參數、大容量機組的投產和電子計算機的應用,對熱工自動化儀表的品種、技術性能以及自動調節系統的組成等各方面都提出了更高的要求。本書將從自動化儀表使用者的角度出發,對自動化儀表的組成原理、分析方法以及目前在大型火力發電廠中常用的熱工自動化儀表進行較全面的分析。
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