工業(yè)自動化儀表行業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè),該行業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)包括冶金、有色金屬、化工、建材、礦山、電力、石油、造紙、環(huán)保、食品釀造等,由于行業(yè)差異,自動化水平不一,自動化儀表的應(yīng)用也不盡相同。
那么從事儀表行業(yè)的人員跨行難嗎?我們先看看各行業(yè)自動化儀表應(yīng)用情況。
1 精細(xì)行業(yè)
自動化儀表在精細(xì)化工行業(yè)中的應(yīng)用極大的提高了精細(xì)化工行業(yè)的工作效率和生產(chǎn)水平。自動化儀表在精細(xì)化工行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀如下:
1)可編程控制
隨著計算機技術(shù)的逐漸普及,當(dāng)前精細(xì)化工行業(yè)中使用的自動化儀表大部分已經(jīng)摒棄了傳統(tǒng)儀表的硬件邏輯電路,避免在儀表中出現(xiàn)復(fù)雜繁多的控制電路。計算機軟件管理方式的出現(xiàn),為自動化儀表提供了更加簡單便捷的軟件編程控制方式,相對于傳統(tǒng)儀表不僅節(jié)約了大量的人力和材料,還在一定程度上了提高了自動化儀表的工作效率,從而提高了精細(xì)化工行業(yè)的生產(chǎn)水平。另外,采用計算機編程控制的自動化儀表由于硬件結(jié)構(gòu)簡單,極大的減少了儀表在使用過程中出現(xiàn)較多的電路故障及硬件問題,避免出現(xiàn)過多的安全隱患,提高了精細(xì)化工生產(chǎn)的安全性和可靠性。
2)可記憶操作
傳統(tǒng)儀表由于技術(shù)水平的限制,大部分工作都是電路系統(tǒng)完成。通過編輯電路和時序電路的應(yīng)用,儀表只能對于操作區(qū)間的部分設(shè)置狀態(tài)進(jìn)行一些簡單的記憶,對于操作區(qū)間之外的設(shè)置狀態(tài)不具備記憶功能,儀表必須重新輸入設(shè)置才能繼續(xù)工作。
3)智能型數(shù)據(jù)處理能力
相對于傳統(tǒng)儀表來說,現(xiàn)在精細(xì)化工行業(yè)使用的自動化儀表在數(shù)據(jù)方面具有獨立的智能處理能力,在一定程度上減少了人力的使用,從而降低了資源消耗,提高了精細(xì)化工生產(chǎn)的總體水平。另外,通過計算機軟件的智能處理,自動化儀表的硬件負(fù)擔(dān)明顯降低,提高了儀表的工作能力和操作精準(zhǔn)度,在進(jìn)行較為復(fù)雜的工序時,提高了儀表的控制水平,降低了儀表的操作難度,對精細(xì)化工行業(yè)的工作效率有了明顯的提高。
4)網(wǎng)絡(luò)整體化
由于自動化儀表通過計算機軟件的方式運行,使自動化儀表具有較強的網(wǎng)絡(luò)體系。通過網(wǎng)絡(luò)的連接,精細(xì)化工行業(yè)形成了一個整體的自動化控制體系。通過網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用,自動化儀表具備較強的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自聯(lián)想功能,極大的提高了精細(xì)化工行業(yè)中自動化儀表的工作潛力,提高了儀表的工作水平。另外,自動化儀表的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制也為精細(xì)化工行業(yè)提高了較大的便利。通過遠(yuǎn)程控制功能的實現(xiàn),有效地提高了精細(xì)化工行業(yè)的工作效率,節(jié)約了大量的人力、物力、財力。對精細(xì)化工行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步提供了較大的發(fā)展空間。
摘選自:《自動化儀表在化工行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展方向》
作者:王洪濤 來源:《中國科技博覽》2015年第34期
2 鋼鐵(冶金、有色)行業(yè)
在鋼鐵材料大量使用過程中,我們發(fā)現(xiàn)鋼材在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市發(fā)展活動中逐漸扮演著重要的角色。我國的現(xiàn)代化鋼鐵冶煉行業(yè)起步比較早,在冶煉過程中由最初的肉眼觀測技術(shù),逐漸發(fā)展到以熱管理為核心的自動化檢測技術(shù)。自動化儀表的應(yīng)用情況如下:
1)嚴(yán)格遵守自動化檢測的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
企業(yè)在進(jìn)行鋼鐵行業(yè)自動化儀表檢測技術(shù)革新時,應(yīng)該遵守《冶金設(shè)計》、《儀器與實驗技術(shù)》的相關(guān)細(xì)則,推行檢測技術(shù)的創(chuàng)新,提升鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)活動的自動化監(jiān)測技術(shù)。以我國目前鋼鐵生產(chǎn)自動化儀表控制領(lǐng)域的PID高爐系統(tǒng)控制技術(shù)為例,推行鋼鐵行業(yè)建設(shè)活動的工作方法創(chuàng)新。
隨著經(jīng)濟(jì)對內(nèi)改革和對外開放活動的不斷深入,在鋼鐵檢測技術(shù)的相關(guān)細(xì)節(jié)上,工作人員取到了一定的成就。使用自動化鋼鐵生產(chǎn)與檢測活動中的額質(zhì)量計量和檢測技術(shù),對于保證鋼結(jié)構(gòu)中的高質(zhì)量具有重要意義。工作人員還對鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)活動的各個檢測分項,開展了更加精密的自動化儀表檢測研究體系建設(shè)工作。
2)大力發(fā)展低成本自動化PLC和DCS數(shù)據(jù)控制檢測技術(shù)
在基礎(chǔ)自動化鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)檢測活動中,工作人員應(yīng)該對生產(chǎn)設(shè)備控制中PLC數(shù)據(jù)控制裝備和DCS數(shù)控裝置的自動化運用進(jìn)行詳細(xì)分析。
對于生產(chǎn)機組的自動化控制過程中,企業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)該使用自動化儀表對生產(chǎn)活動中車間在線作業(yè)管理,進(jìn)行數(shù)字化控制。對于機床運行的部件過熱測量,體現(xiàn)出溫差部分的精準(zhǔn)性。對于高爐中爐溫的控制精確到零點幾度。同時,對于高爐鼓風(fēng)機的運行速度也可以進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測,礦石液化過程中的液位變化、鋼結(jié)構(gòu)熔化的具體流量和施工活動中的空氣壓力變化,都可以實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)測。并且,在鋼鐵材料生產(chǎn)的過程中,各種具體的控制值可以使用電子計算機軟件分析方法,對單位時間內(nèi)煉鋼生產(chǎn)活動的數(shù)據(jù)控制形成自動儀表記錄。
3)重視控制裝置驅(qū)動傳感器的工作流程優(yōu)化
企業(yè)負(fù)責(zé)人在進(jìn)行鋼鐵行業(yè)中自動化生產(chǎn)工藝流程設(shè)備的技術(shù)革新時,首先應(yīng)該對企業(yè)環(huán)境中訂貨及市場需求進(jìn)行分析。工作人員應(yīng)該對生產(chǎn)參數(shù)檢測設(shè)備中,控制裝置驅(qū)動傳感器的工作流程進(jìn)行分析。然后,對變送器部分的高爐煤氣成分進(jìn)行詳細(xì)檢測,對于執(zhí)行器部分的自動化操作進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)設(shè),使用機器人對高爐中鋼鐵焦化過程中的結(jié)晶鋼水液表面的氣化狀態(tài)進(jìn)行采樣和分析,從而保證鋼鐵材料在冶煉與生產(chǎn)活動中,燃料消耗保持在最低水平。
4)提高內(nèi)部高爐探傷準(zhǔn)確性,重視現(xiàn)場總線儀表系統(tǒng)開發(fā)
鋼鐵冶煉生產(chǎn)活動,全程是在超高溫的工作環(huán)境中完成的,在焦煤的燃燒過程中,核心的冶煉溫度達(dá)到了1600攝氏度至1800攝氏度左右。在整條機床生產(chǎn)線的自動儀表數(shù)字化監(jiān)測活動中,需要對部分專用的檢測儀器進(jìn)行耐高溫設(shè)計,使用精測儀表對鋼鐵的表面狀況和焦化成膜厚度進(jìn)行檢測,對內(nèi)部的高爐探傷進(jìn)行深度控制,從而控制料位的深度和液態(tài)鋼的流動速度和流動量。
在PLC數(shù)據(jù)控制裝備和DCS數(shù)控裝置的自動化檢測過程中,企業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該加強檢測活動中信號處理技術(shù)的建設(shè)工作效率,及時發(fā)現(xiàn)冶煉活動中高爐表面襯體的老化現(xiàn)象,采取及時的補救措施,保證冶煉活動的持續(xù)性。
摘選自:《鋼鐵行業(yè)中自動化儀表的應(yīng)用》
作者:趙彥慶 來源:《山東工業(yè)技術(shù)》2016年第08期
3 電力行業(yè)
儀表在發(fā)電廠發(fā)展中起著重要的作用,其準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)為電廠進(jìn)行安全生產(chǎn)提供了有力保證,而在一些大型核電站中,自動化儀表和執(zhí)行機構(gòu)、控制閥等是核電站的重要組成設(shè)備,它標(biāo)志著核電站的自動化技術(shù)水平,直接涉及核電站的可靠性、安全性、確保核電站的投運性能,對確保整個核電站安全、經(jīng)濟(jì)運行起著至關(guān)重要的作用。由此可見,儀表已成為電力自動化密不可分的部分。
自動化儀表在發(fā)電廠的作用:比如電廠的主蒸汽,就需要有流量測點,溫度測點,壓力測點,這些由儀表測得數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理分析(一般都是4-20ma信號送過去)通過相應(yīng)的邏輯,加水加煤等去達(dá)到所需要的主蒸汽的參數(shù)。所以這些溫度,壓力,流量等第一手?jǐn)?shù)據(jù)永遠(yuǎn)是控制最基本的參數(shù)。電廠熱工一般就是用熱電阻,熱電偶測量溫度;壓力表壓力開關(guān)測量壓力,變速器就是智能型的壓力表,它可以直接送電流信號到計算機,差壓變送器還可以用來計算流量;還有就是轉(zhuǎn)數(shù)表,振動探頭,液位計,濁度儀,氧化鋯,硅表納表等。
摘選自:網(wǎng)絡(luò)
4 石油化工行業(yè)
在新世紀(jì),我國石油化工行業(yè)提出了安全、穩(wěn)定、長期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)和低成本的要求,這也是石油儀表自動化的要求,下面主要從石油儀表的溫度儀表,壓力儀表,物位儀表,測量儀表,在線過程分析儀和執(zhí)行器等來介紹石油儀表自動化在石油化工行業(yè)的應(yīng)用。
1)溫度儀表。
溫度儀表是指生產(chǎn)設(shè)備的溫度指示控制裝置,在石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中應(yīng)用較多,熱電阻和熱電偶在石油化工生產(chǎn)中主要用于的反應(yīng)包括乙烯裂解、催化裂化及丙烯腈生產(chǎn)裝置。
2)壓力儀表。
由于壓力儀表關(guān)系著石油化工生產(chǎn)安全,因此,壓力儀表的正確使用時至關(guān)重要的,在石油化工行業(yè)受到高度的重視。
3)物位測量儀表。
在石油化工生產(chǎn)中,為了準(zhǔn)確測量液體液面的位置,通常選用物位測量儀表。例如,在油罐的油液位、化工生產(chǎn)的反應(yīng)塔溶液液位等,都需要采用物位測量儀表進(jìn)行測量。
4)流量儀表。
流量儀表,俗稱為流量計,流量計的最重要的部分是生產(chǎn)方法的穩(wěn)定性以及優(yōu)化性,而流量也是生產(chǎn)質(zhì)量考核的標(biāo)準(zhǔn)之一。
5)在線過程分析儀。
石油化工企業(yè)生產(chǎn)工藝對工藝參數(shù)的保證,這些工藝參數(shù)主要包括溫度、壓力、流量、液位等,主要指的是對中間產(chǎn)品或最終產(chǎn)品的質(zhì)量合格的保證,所以在石油化工企業(yè)中分析中間產(chǎn)品的物料成分和最終產(chǎn)品的物料成分是很重要的。為了滿足環(huán)境友好的要求,我們也需要對排放的物質(zhì)進(jìn)行在線檢測和分析。
6)執(zhí)行器。
執(zhí)行器包括氣動執(zhí)行器、電動執(zhí)行器、液動執(zhí)行器,石油化工企業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。
摘選自:《自動化儀表在石油化工發(fā)展中的應(yīng)用》
作者:鄭夢 張卓 來源:《山東工業(yè)技術(shù)》2016年第18期
5 市政、環(huán)保行業(yè)
水是社會發(fā)展和人類生存不可缺少的資源,近些年來我國水資源緊張的問題變得越來越嚴(yán)重,因此我國在水資源保護(hù)、凈化以及循環(huán)再利用等領(lǐng)域投入了大量的資源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備在污水處理中得到了有效的應(yīng)用,自動化儀表就是其中的一種類型,因此探究自動化儀表在污水處理中的設(shè)計應(yīng)用具有十分中的實踐意義。
1)溫度儀表在污水處理中的應(yīng)用
一般情況下,污水處理都需要經(jīng)過一道厭氧消化的工序,在這一環(huán)節(jié),需要利用溫度儀表和壓力儀表進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,方便工作人員結(jié)合其動態(tài)對厭氧消化的條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以此獲得最佳效果。在溫度儀表應(yīng)用的過程中,最常采用的熱敏元件是鉑熱電阻,但是考慮到鉑熱電阻的溫度控制點數(shù)較小,因此通常需要和溫度變送器同時使用。通過二者的綜合應(yīng)用可以將熱信號轉(zhuǎn)化為4~20mA的電信號,之后將電信號和模擬量模塊相連接,如此就可以完成了數(shù)據(jù)提取和簡化處理的整個過程。
2)流量儀表在污水處理中的應(yīng)用
流量儀表在污水處理中發(fā)揮著十分重要的作用,主要表現(xiàn)在污水量、污水回流量以及曝氣量等參數(shù)的檢測,為污水處理運行條件的控制提供詳實可靠的依據(jù)。此外,流量儀表還可以用于污水處理過程中設(shè)備運行狀況的判斷。當(dāng)前階段,可用于污水處理的流量儀表主要包括超聲波流量計、壓差式流量計以及電磁流量計等幾種類型,在設(shè)計階段應(yīng)該結(jié)合自身實際需求選擇最合適的一種,保障污水處理的實效性。
3)化學(xué)需氧量分析儀器在污水處理中的應(yīng)用
化學(xué)需氧量指的是在一定條件下單位體積污水處理所需的污水強氧化劑的用量,是污水處理效果衡量指標(biāo)體系的重要組成部分,同時也可以用于污水中有機物含量的衡量,化學(xué)需氧量越大,污水中有機物含量越高,水體污染越嚴(yán)重。COD測定儀主要有分光光液測定法及電化學(xué)測定兩種類型。分光光液法測定COD主要原理:水樣、重鉻酸鉀、催化劑和濃硫酸的混合液在消解池加熱到一定溫度時混合液中的鉻離子從四價還原為三價,液體顏色發(fā)生改變,變色的成度與水樣中的有機物含量成對應(yīng)關(guān)系,儀器通過比色換色成COD值。由于COD分析儀是屬于比較精密的分析儀器,國外在研制生產(chǎn)以及技術(shù)上更為成熟,為了保證正確的測量,特別是工藝要求很高的情況下,在選型設(shè)計時可以考慮國外產(chǎn)品。 在污水處理的過程中,要對COD指標(biāo)測定進(jìn)行強化,促進(jìn)污水處理流程的優(yōu)化和污水處理效果的提升。
4)溶解氧儀在污水處理中的應(yīng)用
溶解氧跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系,在溫度20℃、氣壓100kPa下,純水里大約溶解氧9mg/L。有些有機化合物在喜氧菌作用下發(fā)生生物降解,要消耗水里的溶解氧。如果有機物以碳來計算,根據(jù)C+O2=CO2可知,每12g碳要消耗32g氧氣。當(dāng)水中的溶解氧值降到5mg/L時,一些魚類的呼吸就發(fā)生困難。
溶解氧通常有兩個來源:一個來源是水中溶解氧未飽和時,大氣中的氧氣向水體滲入;另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。因此水中的溶解氧會由于空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用而得到不斷補充。但當(dāng)水體受到有機物污染,耗氧嚴(yán)重,溶解氧得不到及時補充,水體中的厭氧菌就會很快繁殖,有機物因腐敗而使水體變黑、發(fā)臭。
溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據(jù)。水里的溶解氧被消耗,要恢復(fù)到初始狀態(tài),所需時間短,說明該水體的自凈能力強,或者說水體污染不嚴(yán)重。否則說明水體污染嚴(yán)重,自凈能力弱,甚至失去自凈能力。
摘選自:《污水處理中自動化儀表設(shè)計與應(yīng)用分析》
作者:張志強 來源:《科學(xué)與財富》2018年第31期
6 食品、飲料行業(yè)
現(xiàn)食品生產(chǎn)愈發(fā)受到人們的重視 。據(jù)報道 ,日本的食品生產(chǎn)總值達(dá)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值 的2倍,歐美國家達(dá)3~4倍,食品生產(chǎn)不僅涉及方便食品、營養(yǎng)保健、強化食品等,而且還在年齡、 性別 、生理條件等不同方面為消費者提供了各類嬰幼食品、 運動員食品、老人食品等 。為了滿足不同層次、不同人群的食品消費需求,自動化儀器儀表的引進(jìn)就非常有必要。
自動化儀器儀表已普遍應(yīng)用于食品生產(chǎn)當(dāng)中,并在食品生產(chǎn)過程 當(dāng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。下面以幾個實例來說明食品生產(chǎn)過程當(dāng)中自動化儀器儀表的應(yīng)用。
1)罐頭食品蒸煮鍋的溫度自控系統(tǒng) 。
殺菌鍋的溫度控制及保溫時間的維持則是罐頭食品生產(chǎn)質(zhì)量的重要保障。用于罐頭食品蒸煮鍋的溫度自控制系統(tǒng)主要由電動儀表和其他電器件共同組成 ,且所有配件都安裝 于同一控制箱內(nèi)。罐頭食品蒸煮鍋的溫度自控系統(tǒng)所使用的自動化儀器儀表主要包括以下幾種 :鉑電阻、壓力送變器、壓力指示儀、執(zhí)行機構(gòu)、電子溫度記錄調(diào)節(jié)儀、電子 繼電器以及通用繼電器。
殺菌鍋在裝滿罐頭之后便開始工作,此時主蒸汽管道閥門處打開狀態(tài),殺菌鍋內(nèi)溫度迅速升高,置于殺菌鍋內(nèi)的鉑電阻將鍋內(nèi)溫度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電參數(shù)之后傳輸至溫度顯示記錄 調(diào)節(jié)儀 ,溫度顯示記錄調(diào)節(jié)儀將溫度顯示出來并實施連續(xù)調(diào)節(jié);殺菌鍋內(nèi)的蒸汽壓力經(jīng)壓力變送器傳輸至壓力指示儀進(jìn)行顯示,并實施監(jiān)控。
2)發(fā)酵自控裝置 。
發(fā)酵自控裝置所用到的自動化儀器儀表主要有以下幾種 :差壓變送器 、溫度變送器 、孔板、氣動三針記錄儀、氣動三針記錄調(diào)節(jié)儀、遙控板、熱電阻及氣動調(diào)節(jié)閥。發(fā)酵自控裝置可有效控制殺菌及發(fā)酵工藝流程中的各項指標(biāo),如溫度、氣 流量、空缸消毒、滅菌、升溫、保溫、降溫、通風(fēng)及保壓等 。
3)番茄醬濃度自控系統(tǒng) 。
番茄醬濃度調(diào)節(jié)系統(tǒng)所使用的自動化儀器儀表主要有以下幾種 :折光儀、溫度變送器 、調(diào)節(jié)器、電氣轉(zhuǎn)換器、氣動薄膜調(diào)節(jié)閥和單針記錄儀。據(jù)分析,番茄醬濃度自控系統(tǒng)可將生產(chǎn)合格率提高至 99%以上,生產(chǎn)成本可降低20%左右, 同時大大減輕了生產(chǎn)線工人的勞動強度。
摘選自:《淺析自動化儀器儀表在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用》
作者:尹緒鑫 來源:《無線互聯(lián)科技》第 20期 2016年10月
究竟各行業(yè)儀表使用差異在哪里呢?我們來看看網(wǎng)友怎么說:
本人電力行業(yè)和石化行業(yè)都干過,這兩行業(yè)的儀表是有所不同的,電力介質(zhì)簡單只有蒸汽和水,沒有爆炸危險,很少對儀表有防爆要求;石化、化工可不一樣,介質(zhì)極其復(fù)雜,有毒、易燃易爆的介質(zhì)很多,自然對儀表防爆要求較高。另外,之所以化工采用氣動閥也是因為電動的可能會產(chǎn)生火花,有危險,而根本不是快慢的問題,更何況,恰恰是氣動閥的反應(yīng)速度要快于電動閥。
——昵稱:richard168
熱工儀表和化工儀表都屬于工業(yè)自動化類,其專業(yè)原理都是一樣的。熱工儀表與化工儀表的區(qū)別在于,第一在控制對象以及測量介質(zhì)上差異較大。第二化工儀表大多數(shù)用氣動執(zhí)行機構(gòu),熱工儀表則用電動執(zhí)行機構(gòu)。第三化工儀表選型得考慮防爆問題,而熱工儀表除少數(shù)外,只考慮防水防塵即可。
——昵稱:guoshuangcai
我兩個都涉及過。對別的我不知道,但是設(shè)計,這兩個有很不相同的各自的規(guī)范,出圖的內(nèi)容和方式也不一樣。反正,你習(xí)慣了一種,就很難去習(xí)慣另一種,除非像我一樣,同時涉及到兩個行業(yè)。但是同時涉及是很少的,我是因為有段時間單位效益太差,就什么活也接,有化工的,有電力的,害得底下的我們兩個標(biāo)準(zhǔn)都得看,那個累呀。畫著畫著就會腦筋短路。