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高精度 智能化 淺析工業(yè)儀表發(fā)展趨勢(shì)

發(fā)布時(shí)間:2007-12-04 作者: 來(lái)源: 瀏覽:1181

 
      智能化 

      從工業(yè),自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)看,智能化是其核心部分,所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。例如過(guò)去當(dāng)流量?jī)x表需要進(jìn)行溫度,壓力的補(bǔ)償時(shí)需要分別測(cè)量流量,溫度和壓力的三臺(tái)變送器,并且需要運(yùn)算器來(lái)計(jì)算,而現(xiàn)在一臺(tái)智能化的流量變送器就可以包攬這一任務(wù);又如一臺(tái)智能化執(zhí)行器,由于具有多種的自診斷功能,使維修預(yù)報(bào)成為可能。如當(dāng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的閥桿行程累計(jì)超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí),就會(huì)發(fā)出信號(hào)通知維修人員進(jìn)行密封填料的更換;又當(dāng)閥門(mén)的動(dòng)作過(guò)于頻繁時(shí)也可通知工作人員進(jìn)行干預(yù),以免發(fā)生事故;當(dāng)用于具有腐蝕性介質(zhì)時(shí),如超過(guò)一定流量及工作時(shí)間時(shí),也能發(fā)出信號(hào),以便及時(shí)更換,因?yàn)榻^不會(huì)發(fā)生腐蝕的材質(zhì)是沒(méi)有的。

      在工控方面,過(guò)去控制的算法,只能由調(diào)節(jié)器或DCS來(lái)完成,如今一臺(tái)智能化的變送器或者執(zhí)行器,只要植入PID模塊,就可以與有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)儀表在一起,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié);從而實(shí)現(xiàn)控制的徹底分散,從而減輕了DCS主機(jī)的負(fù)擔(dān),使調(diào)節(jié)更加及時(shí),并提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

      高精度化

      由于工業(yè)生產(chǎn)對(duì)成品質(zhì)量的要求日益提高,國(guó)家的政策和法令對(duì)節(jié)能減排也有具體的要求和規(guī)定,因此提高測(cè)量?jī)x表與控制系統(tǒng)的精度就被提上了議事日程。例如變送器的精度,普遍從百分之零點(diǎn)七五提高到百分之零點(diǎn)零四。用于貿(mào)易交換計(jì)量的科氏質(zhì)量流量計(jì),精度已達(dá)到百分之零點(diǎn)零五,部分氣體超聲波流量計(jì)的準(zhǔn)確度已達(dá)到百分之零點(diǎn)五,同時(shí)新一代的DCS也以此作為一個(gè)重要的指標(biāo)。

      當(dāng)前一些新建的大型項(xiàng)目,在招標(biāo)時(shí),對(duì)有關(guān)產(chǎn)品的精度已提出明確的要求。這既是一個(gè)門(mén)檻,也是一種對(duì)制造廠商的資源的要求。

      無(wú)線化

      現(xiàn)場(chǎng)總線本來(lái)是一種非常有前途的技術(shù),理應(yīng)得到迅速的發(fā)展和推廣,但由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)多,影響了推廣,例如第一代總線型的現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到10多種,加上第二代的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng),其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)有20多種,而第三代的總線通信方案又在興起,而且各大跨國(guó)公司和有關(guān)組織都在制定各自的標(biāo)準(zhǔn),目前知道的就有HART無(wú)線、ISA的SP100、IEC、還有艾默生、西門(mén)子等一些大公司都在制定各自的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)過(guò)多,對(duì)用戶來(lái)講,實(shí)在不是一個(gè)好兆頭,用戶希望能夠通過(guò)努力,制訂出單一的國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)。

      工業(yè)生產(chǎn)要求高產(chǎn),穩(wěn)定,優(yōu)質(zhì),低耗,安全,環(huán)保。隨著生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大,如火電機(jī)組已有100萬(wàn)kW的超臨界機(jī)組;煉油企業(yè)達(dá)到了1000萬(wàn)噸級(jí),乙烯裝置也達(dá)到了100萬(wàn)噸的規(guī)模,測(cè)量和控制的點(diǎn)數(shù)不斷增加,一般已達(dá)萬(wàn)點(diǎn)以上。如果現(xiàn)場(chǎng)儀表能夠?qū)崿F(xiàn)通信無(wú)線化,電纜和維護(hù)的工人量都會(huì)大大減少,施工設(shè)計(jì)部門(mén)和最終用戶都是會(huì)歡迎的,因此研發(fā)近距離,低功耗可靠的無(wú)線通信是當(dāng)前的一個(gè)亮點(diǎn)。

      安全儀表系統(tǒng)(SIS)

      隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大,一旦發(fā)生事故,不但在經(jīng)濟(jì)上會(huì)造成巨大的損失,而且人員傷亡和對(duì)環(huán)境的影響均非同小可,因此生產(chǎn)的安全問(wèn)題日益受重視。

      目前,一些化工或石化企業(yè)的安全系統(tǒng),如ESD緊急停車(chē)是由專(zhuān)門(mén)的PLC如TRICONES來(lái)負(fù)責(zé)管理,這樣企業(yè)的控制系統(tǒng)就由兩大部分組成,即DCS與專(zhuān)門(mén)的PLC。   由于新型DCS的功能不斷擴(kuò)大,已經(jīng)有了安全儀表系統(tǒng)(SIS),因此也可以用一套具有SIS功能的DCS來(lái)統(tǒng)一管理,這樣業(yè)主當(dāng)然歡迎。但保險(xiǎn)公司需要第三方的認(rèn)證,而認(rèn)證就要有量化的概念,因此IEC制定了標(biāo)準(zhǔn),將安全等能分為四級(jí)。所謂SIL全名為安全完整性等級(jí)。根據(jù)目前的制造水平,變送器的安全等級(jí)僅為SIL2,若要滿足SIL3的要求,可采取冗余措施,至于DCS,目前一些大的DCS制造商都已通過(guò)了TUV認(rèn)證,達(dá)到了SIL3。按照目前的社會(huì)的生產(chǎn)水平,只要符合SIL3的標(biāo)準(zhǔn)就可以滿足化工及重石化行業(yè)的安全要求了。

      因此越來(lái)越多的儀表制造廠商使其產(chǎn)品具有SIS的功能,這是當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)。

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