化工自動(dòng)化基礎(chǔ)

化工自動(dòng)化基礎(chǔ)演講人01.02.03.04.目錄化工自動(dòng)化概述化工自動(dòng)化系統(tǒng)化工自動(dòng)化儀表化工自動(dòng)化控制策略1化工自動(dòng)化概述化工自動(dòng)化的定義化工自動(dòng)化是指在化工生產(chǎn)過(guò)程中，利用自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制和優(yōu)化。化工自動(dòng)化包括生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)報(bào)警等。化工自動(dòng)化的目的是提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，保障生產(chǎn)安全。化工自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)是智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化。1940年代：開始出現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備，如自動(dòng)調(diào)節(jié)器、自動(dòng)控制器等1950年代：計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了化工自動(dòng)化的進(jìn)步1960年代：過(guò)程控制技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)化工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)控制1970年代：分布式控制系統(tǒng)（DCS）的出現(xiàn)，提高了化工自動(dòng)化的水平1980年代：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間的實(shí)時(shí)通信和信息共享1990年代：智能儀表、傳感器等技術(shù)的發(fā)展，提高了化工自動(dòng)化的精度和可靠性2000年代：物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了化工自動(dòng)化的智能化和信息化發(fā)展化工自動(dòng)化的發(fā)展歷程化工自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域石油化工：如石油煉制、石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)等化學(xué)工業(yè)：如化學(xué)原料、化學(xué)制品的生產(chǎn)等精細(xì)化工：如精細(xì)化學(xué)品、特種化學(xué)品的生產(chǎn)等生物化工：如生物質(zhì)能源、生物基化學(xué)品的生產(chǎn)等環(huán)境化工：如廢水處理、廢氣處理、固體廢物處理等過(guò)程控制：如生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制、優(yōu)化等2化工自動(dòng)化系統(tǒng)控制系統(tǒng)的類型1開環(huán)控制系統(tǒng)：沒有反饋環(huán)節(jié)，輸出只取決于輸入2閉環(huán)控制系統(tǒng)：有反饋環(huán)節(jié)，輸出受輸入和反饋信號(hào)的影響3前饋控制系統(tǒng)：在閉環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了前饋信號(hào)4復(fù)合控制系統(tǒng)：結(jié)合了多種控制方式的控制系統(tǒng)，如PID控制、模糊控制等控制系統(tǒng)的組成傳感器：用于檢測(cè)和控制系統(tǒng)中的物理量執(zhí)行器：用于執(zhí)行控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制控制器：用于處理傳感器的信號(hào)，并生成控制指令通信網(wǎng)絡(luò)：用于連接控制系統(tǒng)中的各個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則安全性：保證控制系統(tǒng)的安全可靠，防止事故發(fā)生01可靠性：控制系統(tǒng)應(yīng)具有較高的可靠性，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行03易維護(hù)性：控制系統(tǒng)應(yīng)易于維護(hù)和升級(jí)，降低維護(hù)成本05經(jīng)濟(jì)性：在滿足控制要求的前提下，盡量降低成本02靈活性：控制系統(tǒng)應(yīng)具有足夠的靈活性，能夠適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境和工藝要求04開放性：控制系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開放性，能夠與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成和互操作063化工自動(dòng)化儀表儀表的類型溫度儀表：測(cè)量溫度變化01壓力儀表：測(cè)量壓力變化02流量?jī)x表：測(cè)量流量變化03液位儀表：測(cè)量液位變化04成分分析儀表：測(cè)量成分變化05安全防護(hù)儀表：監(jiān)測(cè)安全狀況，如報(bào)警、聯(lián)鎖等。06儀表的選型原則儀表性能：根據(jù)工藝要求選擇儀表的精度、量程、響應(yīng)時(shí)間等性能指標(biāo)環(huán)境條件：考慮儀表工作環(huán)境的溫度、濕度、壓力、振動(dòng)等因素經(jīng)濟(jì)性：在滿足性能要求的前提下，選擇價(jià)格較低、維護(hù)方便的儀表安全性：選擇具有安全認(rèn)證、防爆性能的儀表，確保生產(chǎn)安全儀表的安裝與維護(hù)01安裝位置：儀表應(yīng)安裝在便于觀察和維護(hù)的位置03儀表校準(zhǔn)：儀表安裝后需要進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)量精度02安裝方式：儀表應(yīng)采用正確的安裝方式，如壁掛式、立式等04維護(hù)保養(yǎng)：儀表需要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，包括清潔、潤(rùn)滑等4化工自動(dòng)化控制策略控制策略的類型反饋控制：根據(jù)輸出反饋調(diào)整輸入，以保持系統(tǒng)穩(wěn)定串級(jí)控制：將多個(gè)控制器串聯(lián)，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性0103前饋控制：根據(jù)輸入預(yù)測(cè)輸出，提前調(diào)整輸入以保持系統(tǒng)穩(wěn)定02自適應(yīng)控制：根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù)，以適應(yīng)環(huán)境變化和系統(tǒng)誤差04控制策略的設(shè)計(jì)方法確定控制目標(biāo)：明確控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的性能指標(biāo)建立數(shù)學(xué)模型：對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，包括狀態(tài)方程、輸入輸出方程等分析系統(tǒng)特性：分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性、控制精度等設(shè)計(jì)控制算法：根據(jù)系統(tǒng)特性選擇合適的控制算法，如PID控制、自適應(yīng)控制等仿真驗(yàn)證：通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證控制策略的有效性和可行性實(shí)際應(yīng)用：將設(shè)計(jì)好的控制策略應(yīng)用于實(shí)際控制系統(tǒng)，并進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化控制策略的應(yīng)用案例溫度控制：在化工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制策略實(shí)現(xiàn)溫度的精確控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。01壓力控制：在化工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)控制策略實(shí)現(xiàn)壓力的精確控制，確保生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生。02