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工业仪表论文

时间:2023-03-16 15:41:44

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工业仪表论文

第1篇

[关键词]石油化工业自动化仪表及系统

中图分类号:TQ056;TE967 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0105-01

1 石油化工工业

石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。

2 石油化工自动化

石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。

3 自动化仪表及系统

3.1 自动化仪表

自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。

①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。

②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。

③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。

④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。

3.2 其他仪表

3.2.1 分析仪和在线过程分析仪

从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。

目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。

3.2.2 执行器

由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。

3.3 控制和安全系统

①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。

②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。

③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。

④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。

结语

近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。

参考文献

[1] 期刊论文李桢.Li Zhen 自动化仪表系统供电方案的改进-石油化工自动化2008,44(6).

[2] 陆德民.石油化工自动控制设计手册(第三版).化学工业出版社,2000,2.

[3] 期刊论文陈缃雯.邱宣振. Tube与自动化仪表系统工程-石油化工自动化2009,45(4).

第2篇

关键词:仪表防爆,本质安全,本安系统,设计

 

1.引言

随着石油、化工等产业的飞速发展,防止事故性爆炸的发生已成为十分突出的问题,在许多化工工业过程中,需要处理一些易燃易爆的工艺介质,为确保生产现场的安全,工业过程自动化仪表正扮演着越来越重要的角色,它们除了必须实现正常的生产过程测量与控制功能外,同时还起到安全检测和联锁保护的功能。因而,对于爆炸性危险场所,自动化仪表及其系统自身的电气防爆是设计人员必须关注的安全问题。免费论文参考网。

对于自动化仪表,最常用的防爆形式是本安型、隔爆型和增安型。由于本质安全型(简称本安型)防爆形式与其他防爆形式相比,不仅具有结构简单,适用范围广,而且还具有易操作和维护方便等特点,因此这种通过抑制点火源能量为防爆手段的本安型防爆仪表已被制造商和用户所接受,得到了更为广阔的推广和应用。免费论文参考网。

2.仪表防爆原理

当下列三个条件同时满足时,爆炸就会发生:

a. 现场存在易爆物质,如易爆气体。

b. 现场存在氧气。

c. 现场存在引爆源,如足够能量的火花或足够高的物体表面温度。

显然,消除上述三个条件中的任何一个,就能防爆。由于氧气无处不在,难

以控制。所以,控制易爆气体和引爆源为两个最常见的防爆原理。而在仪表行业还有第三个原理,即控制爆炸范围。

2.1 原理一 控制易爆气体

人为地在危险现场营造出一个没有易爆气体的空间,将仪表安装其中,典型代

表为正压型防爆方法EX p。

2.2 原理二 控制爆炸范围

人为地将爆炸局限在一个有限的范围内,使该范围内的爆炸不至于引起更大

范围的爆炸,典型代表为隔爆型防爆方法EX d。

2.3原理三 控制引爆源

人为地消除引爆源,即消除足以引爆的火花,又消除足以引爆的仪表表面温升,典型代表为本质安全(本安)防爆方法EX i。

3.仪表本安防爆技术的原理和级别

3.1 本安防爆技术原理

电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源,本安就是通过限制电火花和热效应两个可能的点燃源的能量来实现的。对于各种爆炸性危险气体,都有其最小点燃能量。在正常工作和故障状态下,当仪表产生的电火花或热效应的能量小于最小点燃能量时,就不会点燃相应的爆炸危险气体而产生爆炸。因此,本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术,原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内,以保证仪表在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。

3.2 本安防爆的级别

本安仪表及其关联设备,按其使用场所和相连场所的安全程度可分为ia和ib两个级别。

ia级是指在正常工作、一个计数故障和二个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物,即ia级仪表在最大考虑二个计数故障情况下也不至于产生安全失效。

ib级是指在正常工作和一个计数故障下不能点燃爆炸性气体混合物。

国际电工委员会(IEC)规定,在危险程度最高的危险场所0区,只能采用ia等级的本安防爆技术。因此,本安防爆技术是一种最安全、最可靠、适用范围最广的防爆技术。

4.本安系统的设计

4.1 本安系统的构成

本安系统是通过限制电气能量而实现电气防爆的电路系统,且不限制使用场所和爆炸性气体混合物的种类,具有高度的安全性、维护性和经济性。

本安防爆系统由三部分组成:现场本质安全仪表、本质安全电缆及本质安全关联设备。现场仪表包括各种安装在危险场所的一次检测仪表,以两线制变送器为代表的本质安全点电缆带有专用接地线,以耐久性的纯蓝色与其它电缆相区别;关联设备包括齐纳式安全栅、隔离式安全栅、其他形式的具有限流、限压功能的保护装置。能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内,从而确保现场设备、人员和生产的安全。免费论文参考网。

4.2 本安系统的设计要求

4.2.1本安电气设备的选用原则

a. 简单设备 按照《爆炸性气体环境用电气设备(GB3836-2000)》,对于电压不超过1.2V,电流超过0.1A,其功率不超过25mW的电器设备可视为简单设备,他们的典型特点是仪表设备的内部等效电感Li=0,内部等效电容Ci=0。此类设备可直接应用在现场。

b.本安电气设备。安装于危险场所的现场设备、必须明确以下问题:

①. 是否已按照GB3836-2000要求设计并已被国家防爆检验机构认可的本安电气设备。

②. 防爆标志规定的等级是否适用于使用的危险场所的安全要求。

③. 本安电路是否接地或接地部分的本安电路是否与安全栅接口部分的电路加以有效隔离。

④. 信号传输的方式及本安电气设备的最低工作电压和回路正常工作电流。

在明确以上问题的基础上,选择相对应的安全栅。

4.2.2关联设备的选用原则

a. 关联设备的防爆等级必须不低于本安现场设备的防爆标志的等级。

b. 确定关联设备的端电阻及回路电阻可以满足本安现场设备的最低工作电压。

c. 关联设备的本安端安全参数能够满足本安防爆参数条件。

d. 确定关联设备类型。

e. 根据本安现场仪表的电源极性及信号传输方式选择与之相匹配的关联设备。

4.2.3连接电缆的选用原则

用于本安系统中连接本安现场设备与安全栅的连接电缆,其分布参数在一定程度上决定了本安系统的合理性和使用范围。目前很多国内的电缆生产厂家生产专为本安系统设计的特殊电缆,选用起来比较方便。

本质安全电缆是一种低电容、低电感的电缆、与其它电缆相比具有优异的屏蔽性能和抗干扰性能,适用于爆炸危险场所及其它防爆安全要求较高的场合。在使用中应注意以下几点:

a. 本安线路内的接地线与屏蔽连接线要可靠绝缘。

b. 信号回路的接地点应在控制室侧,当采用接地型热电偶和检测部分已接地的仪表时,控制室侧不再接地。

c. 屏蔽电缆的备用芯线与电缆的屏蔽层,应在同一侧接信号回路地。

5.本安系统现场布线原则

a. 本安电路的线路,应与非本安的线路分开敷设,并应有蓝色标志。

b. 从控制室到现场的本安电缆与非本安电缆分布敷设在各自的汇线槽内,若用同一个汇线槽,中间应加隔板。

c. 从现场接线箱或汇线槽引到本安仪表的电缆敷设在钢管内,以防机械损伤及电磁感应引起的危险。

d. 本安回路电缆与非本安回路电缆不共用同一接线箱。

e. 多个本安回路或关联电路共用多芯电缆时,电缆线芯应分别屏蔽。

6.结束语

虽然本安型仪表在仪表匹配、电缆的使用和现场布线等方面有许多特殊的要求,但随着微电子技术、微处理器技术的迅速发展,工业自动化仪表已趋于低功耗、电子化、小型化发展,更加容易实现本质安全。综上所述,对于自动化仪表而言,本安防爆技术是一种比较理想的防爆技术,本质安全法也是最安全最可靠的防爆方法,必将被广泛应用于现场总线智能化仪表及现代工业自动化控制系统中。

参考文献:

1. 梁刚. 微型红外气体检测仪的研制[D]中北大学, 2008 .

2. 李平. 贸易结算煤气计量系统研制[D]哈尔滨工业大学, 2007 .

第3篇

英文名称:Chemical Sensors

主管单位:中国科学技术协会

主办单位:中国仪器仪表学会化学传感器专业委员会

出版周期:季刊

出版地址:湖南省长沙市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1008-2298

国内刊号:32-1406

邮发代号:32-1406

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1981

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

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第4篇

关键词:综合飞行/火力控制,计算机网络,仿真

 

引言

为了更好地开展现代战机空战中自动攻击引导问题的研究,我们进行了空战自动引导系统仿真设计。本系统应用分布仿真技术、数据库技术和虚拟现实技术,采用DSP、高性能工控机及PC机进行设计,研制了战机空战中自动攻击引导仿真系统,用于自动攻击引导控制律研究与仿真验证。本文从硬件和软件两方面分别予以介绍。

1 系统硬件设计

系统中“我机”除增加了基于DSP设计的飞/火综合控制器,用于实现所设计的引导控制律之外,“敌”、“我”两机硬件组成基本相同,如图1所示。

由图可见,“敌”、“我”双机的硬件结构可以分成两部分:第一部分为模拟座舱,主要由操纵装置及传感器、左/右操纵台和两块大屏幕显示器(视景显示和虚拟仪表显示各一块)组成;第二部分为计算机网络,由仿真计算机、虚拟仪表计算机和集线器组成。论文参考。

1.1模拟座舱

“敌”、“我”双机均可进行人工或自动驾驶。人工驾驶时,进行双机的攻击演练。自动驾驶时,“我机”可以进行自动攻击导引。

“敌”、“我”双机驾驶舱布局相同,驾驶杆、油门杆、脚蹬等操纵部件采用飞机的实装部件,仪表板为虚拟仪表显示器。左操纵台为启动控制、油门杆,右操纵台为驾驶仪状态、气动参数及飞控系统传动比等控制/显示部分。布局如图2。

驾驶杆、脚蹬、油门杆等操纵部件的操纵信号由相应的位置传感器以模拟量形式送至虚拟仪表计算机的A/D接口卡;

启动控制部分包括:系统供电、引导方式选择、自动驾驶仪启动、起落架收放控制、襟翼位置控制及风力、风向选择;

驾驶仪状态由8个带灯按钮和2个拨动开关完成飞控系统各种状态的控制;

气动参数与飞控系统传动比使用20个多圈电位器完成相应参数和传动比的调整。

1.2计算机网络系统

计算机网络系统主要由两台工控机和两台PC机组成,由网卡和集线器(HUB)组成星形网络,实现相互间的数据通信。网络数据传输采用TCP/IP协议,采用Windows Socket的Client/Server模式,实现数据传输的功能。

PC机、工控机及DSP功能如下:

飞行仿真计算机(PC机) 软件任务调度;软件用户界面的输入;各种参数曲线的显示;实时显示飞机的运动状态和视景;支持三种视角(座舱、后视、前视);网络通信。

虚拟仪表计算机(工控机)硬件调参数据的采集;将飞机的状态实时显示在虚拟仪表显示器上;网络通信。

DSP(飞/火综合控制器)实时解算“我机”攻击引导律。

2 系统软件设计

仿真系统软件平台为WindowsXP,所有软件均建立在该平台上。在软件编写过程中,使用了VC、C++Builder等软件。所有的程序均使用统一变量名形式,程序都为32位代码,提高了与操作系统的兼容性和运行速度。

两台PC机及两台工控机(“我机”与“敌机”各使用一台PC机和一台工控机)通过以太网络联系在一起,完成仿真任务。飞行仿真计算机主要完成飞机气动方程和飞行控制律解算、飞机图像的变换和视景显示;虚拟仪表计算机主要完成控制信号采集和输出,座舱内各仪表(气压高度表、升降速度表、空速表、马赫数表、地平仪、航姿器)的显示。我机的基于DSP技术研制的飞/火综合控制器完成攻击引导律的解算。

仿真计算的步长为10ms,视景刷新率为25F/s,仪表刷新率为25F/s。

2.1 软件结构

所有的软件均采用模块化设计,以便于调试和移植。系统包含以下主要的程序模块:

任务程序模块 人工/自动引导方式选择、参数设定;

接口程序模块 控制量输入及测量信号输出;

方程解算程序模块 飞机气动方程、飞行控制律解算;

DSP程序模块 “我机”攻击引导律解算;

视景程序模块 飞机图像的变换和视景显示;

虚拟仪表程序模块 座舱各虚拟仪表显示。

2.2 各软件模块功能

2.2.1 飞行仿真计算机软件功能

通过网络接收虚拟仪表计算机数据;

实时计算飞机模型的响应及飞控系统输出;

实时显示飞机和视景,支持三种视角(座舱、后视、前视);

将飞机位置、速度、姿态等状态量通过网络送至虚拟仪表计算机;

显示飞机舵面动作及起落架收放;

关闭仿真程序;

以曲线显示双机飞行轨迹,并可选择送至打印机输出。

“我机”任务系统中飞行仿真计算机软件功能还增加有:通过网络接收“敌机”姿态及速度、高度等信息;与DSP进行数据传输。

2.2.2 虚拟仪表计算机功能

提供软件操作面板,进行各参数设定;

提供人工/自动引导方式切换开关,实现两种引导方式转换;

在硬件方式下通过接口程序采集驾驶杆、油门杆及脚蹬信号的输入;

通过网络接收飞机位置、速度、姿态等状态量数据;

将飞机状态信息通过虚拟仪表实时显示;

显示攻击引导方式(人工/自动)、自动驾驶仪、起落架收/放相应状态;

主要飞行参量以模拟信号形式输出。

2.2.3 DSP飞/火综合控制器功能

实时计算攻击引导律;

与“我机”飞行仿真计算机进行数据通信。

3 主要技术难点及解决措施

3.1 系统运行实时性的要求

程序运行过程中需要进行双机模型仿真、控制律及引导律解算,另外还有控制信号的采集、双机数据的输出及处理,所有这些都需要大量的计算,增加了实时仿真的技术难度。为达到系统实时性要求,在系统硬件和软件设计上均采取了相应的解决方法。论文参考。论文参考。

3.1.1 硬件设计方面

采用高性能的工控主机(P43.0 G CPU, 1024M内存,120G硬盘),提高主机处理能力。

采用高性能DSP(TI公司的16位定点C2000系列TMS320LF2407,性能优良且价格适中)进行控制律和引导律解算。

采用多功能智能型通信接口卡(ADVANTECH研华公司系列产品):PCL-818H(A/D16路单端或8路差分;DI/O16路);PCL-727(D/A 12路;DI/O16路);PCL-711B(A/D8路;DI/O16路)扩展卡PCLD-8115。增强数据处理能力,减小主板CPU负荷。

采用硬件定时中断卡(PIO-D64),减轻软件中断处理负担。

3.1.2 软件设计方面

采用主循环加消息驱动的机制,充分利用操作系统后台处理能力。

采用四阶龙格库塔算法,解算飞机12阶微分方程。

线性化微分方程减少系统处理的数据量。

3.2 飞控系统及攻击引导律实现

飞控系统保证飞机模型的正确实现,优质的飞行控制律设计则是空战仿真系统中的关键之一。考虑到今后对攻击引导律进一步研究的需要,系统允许“我机”实时选择不同的引导律进行攻击引导,以验证各种攻击引导律的优劣,从而实现对“敌机”最优的攻击方法。因此,我们在仿真演示系统的研发过程中,借鉴并采用目前一些成熟的飞控系统仿真和编程技术及成果,在提高研制效率的同时,还大大增强了系统的可靠性与可维护性。

3.3 数据动态刷新与同步

为了进行实时的空战演示,双机的高度、速度、姿态等信息需要及时传输并处理。系统中数据传输采用Windows Socket的Client/Sever模式,此模式可以有效解决网络中资源、运算能力和信息不对称的问题,并且为异步通信的进程建立联系,实现双方数据的同步。

4 结束语

本文针对双机空战模拟实时性及有效性的双重要求,设计并实现了一种基于工控机和DSP的仿真演示系统。该系统充分利用现代计算机技术、自动控制技术和面向过程编程技术,通过对现代战机飞控系统有效模拟,实现研究攻击引导律的完美平台。经反复调试和验证,系统性能稳定,工作可靠,可用于自动攻击引导律工程实现研究。

参考文献

1 王涛,吴文海. 多型飞控系统模拟器的设计. 飞行力学,1999,17(4):61~65.

2 张启,陈欣. 一种基于工控机的飞控系统模拟器. 工业控制计算机,2005,18(3):33~37.

3 雷亚平,杨忠,沈春林. 基于DSP的UAV飞控计算机设计与半物理仿真. 飞机设计,2004,3(1):55~59.

4 程文俊. 飞翼式飞机起飞着陆仿真技术研究:[学位论文]. 南京:南京航空航天大学, 2005. 58~67.

5 凌利. 现代战机引导及其效能评估研究:[学位论文]. 南京:南京航空航天大学, 2005. 33~35,63~65.

第5篇

关键词:热控仪表 安装故障 防治措施

中图分类号:TS143.223 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0106-01

1 热控仪表的安装以及常见故障

1.1 热控仪表的安装

取源部件、仪表部件、控制盘台、电气接线、测量表计以及控制装置等安装工作是热控仪表安装的主要程序,热控仪表的安装与土建、主设备的安装有着密切的关系。

1.2 热控仪表安装时常见故障

(1)密封故障:密封故障是热控仪表安装过程中发生率最高的。密封故障的一般表现为仪表电源故障、不良和锈蚀造成仪表的无法正常运作,一般电缆接口密封不良会导致粉尘、潮湿气体或者雨水或其他液体的进入,这是引起密封故障的重要原因。

例如:如果有雨水或者腐蚀性液体流入仪表内部没有及时处理,时间一长就会造成部分零件被腐蚀。

(2)非人为损坏:调价阀被异物卡主或者磨煤机进口的一场煤块将温度传感器损坏等都是异物造成仪表故障的重要原因,这种故障同样会造成仪表无法正常工作。

(3)振动:如果仪表固定出现螺丝或者卡套松动、仪表接线不良、焊口裂缝等现象,一旦周边环境出现振动则有可能会导致仪表出现故障。

(4)腐蚀:由于电厂的环境比较特殊,一些具有腐蚀性的气体或者液体都能够对仪表金属外壳造成化学腐蚀,一旦仪表外壳被腐蚀将会造成螺丝被腐蚀、仪表盖拧不开的现象,因此工作人员在防治过程中要注意仪表的保养。

(5)回路故障:热控仪表中回路复杂,线头较多,热控仪表接入的负责回路中有些接点出现应该接通而未接通,有些接头不应接上却接上的现象都会引起仪表出现故障。

2 故障的特点以及成因分析

2.1 热控仪表安装的故障分类

环境影响,密封故障、振动以及腐蚀都属于环境因素的影响。电厂环境恶劣而且在安装过程中不可避免的要与其他系统进行配合进行,因此在负责的安装程序中往往会受到环境的影响,在安装过程中,应当按照规定和制度并根据实际环境因地制宜。例如在腐蚀性较强的环境中便要注意仪表材料的选择,防止腐蚀性物质对仪表的腐蚀;在潮湿气体较多的环境中注意仪表内部元件的干燥,防止短路。

人为因素,人为因素引起故障的方式有两种:第一便是仪表部件失窃;第二便是仪表维修人员在对仪表进行维修过程中因为不小心对仪表或仪表电缆造成了损坏。为了避免这种人为因素对仪表的损坏,要求维修人员在注意防盗,尤其是体积较小外壳颜色带有有色金属的热控设备更要加强防范的同时,在对仪表进行检修前及时与热控工作人员取得联系并配合检测,在人为因素中还有一种可能会造成仪表故障,即维修人员维修技术经验不足,没有按照操作规范进行维修,因此要想避免这种认为因素引起的仪表故障,就要求维修人员认真学习专业知识和操作规范,培养树立爱岗敬业的精神,在维护过程中要求维护人员严格按照相关操作规范维护。

3 热控仪表安装时故障防治措施

(1)由于不利环境会引起热控仪表故障,因此在订货时确保接头尺寸要与电缆外径相匹配,同时在设计时一定要咬住保证接头被密封;如果是在腐蚀性较强的环境中安装仪表,可以在仪表螺丝口加装保护措施,或者在仪表材料选择上选择对腐蚀性具有一定抗性的材料;如果是在振动环境中工作,可增加橡胶垫或缓冲架,或者通过将仪表移离振动源。

具体案例:某电厂仪表安装后不久便出现仪表不运作的情况,在排除了安装时不规范的原因之后经过排查发现仪表内部零件因腐蚀而不运作,从而引起了整个仪表的不运作故障。维修人员在重新安装时选取了对腐蚀性气体具有抗性的材料,延长了仪表的使用寿命。

(2)在安装过程中要严格要保证拧紧密封接头,要严格按照相关操作规范进行安装,不能因为图省事省时而草率完事。

具体案例:某电厂仪表安装工作人员在安装时因为粗心大意,未拧紧仪表一颗螺丝,仪表在运作过程中基部稳定,后经维修人员的排查发现了问题,拧紧螺丝,排除了故障。

(3)可采用硅胶、聚录乙烯等密封接头以应对设备不能可靠密封的特殊情况。

(4)如出现回路故障,例如出现电磁线圈不动作的情况,可以用白炽灯并接在不动作的元件上,通过白炽灯能否发亮来判断回路有无问题。如果白炽灯发亮则说明回路没有问题而元件本身有问题,如果白炽灯不亮,则说明元件前侧回路和后侧回路发生了故障。

4 结论

热控仪表的安装工作始于汽机、锅炉等安装工作是紧密相连同时交叉进行的,由于热控仪表的施工条件差,因此在安装过程中一定要特别注意人身安全和防止设备事故的发生。在热控仪表安装过程中,施工人员一定要严格遵守有关安全规程的规定,不能因为图省事而不搭设脚手架、不佩戴安全带、不带安全帽等。此外,由于在安装过程中电、火等使用较多,因此还要注意防火,避免在使用电动工具和送电试动工作时触电。同时,要提高安装质量,

在尽量避免高低温、振动、灰尘以及潮湿气体对施工的影响的同时,保证设备固定可靠、设备布置,电缆敷设,管路敷设整齐,并随时最好记录与验收工作,从而提高仪表的安装质量。以不断提高质量和积累资料。

参考文献

[1] 张建华.热工仪表及自动装置[M].北京:中国电力出版社,2005.

第6篇

【关键词】测控技术与仪器专业;毕业设计;过程管理;实物化

一、毕业设计在人才培养中的重要意义

多数高校都把人才培养目标定位为培养“应用型创新型”专业人才,而在应用型创新型专业人才培养过程中,仅靠课内教学是远远不够的,必须要把大学生的专业知识、专业技能、综合素质的培养融入到日常教学工作的每一个环节之中。“知识+能力+综合素养”“三位一体”的人才培养模式已经为广大高校所认可,其中能力的培养主要采用实践教学的方式。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,实践是提高学生学习能力、动手能力的最主要手段。毕业设计是教学计划中最后一个也是最重要的综合性实践教学环节,是学生在教师的指导下,独立从事科学研究工作的初步尝试,其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能研究和处理问题的能力。测控技术与仪器专业的“厚基础、宽口径、重实践、强能力”的特点,决定了毕业设计是培养仪器仪表行业创新型应用型专业人才的保证措施,搞好学生的毕业设计,对全面提高教学质量具有重要的意义。

二、毕业设计改革的具体举措

1.确保毕业设计的时间

有些学校将毕业设计安排在第八学期,在这期间还穿插毕业实习,使得毕业设计的时间只有十二三周左右。毕业设计期间还要为就业分散很多的时间和精力,真正用于做设计的时间少之又少,致使毕业设计流于形式,走过场,同学们只是通过查一些资料,写毕业设计论文而已,起不到毕业设计该起的作用。更有甚者,一些学校不去分析产生这些现象的原因,而是直接将毕业设计作为鸡肋,“食之无肉、弃之可惜”,有人在宣称要取消毕业设计或将毕业设计时间缩得更短。这是一种十分错误和不负责任的想法。有益的做法是延长毕业设计时间。有的学校已经将毕业设计改为一年,第七、八两个学期全部用来做毕业设计;有的学校则是在第七学期进行选题和前期准备,第七学期的课程安排较少,用大量的时间来准备毕业设计,完成前期的方案论证、软硬件设计所用工具的学习等,第八学期直接进入作品设计制作。这两种方案都收到了很好的效果。

2.加强毕设过程管理

学风建设是提高学习成绩的重要保障,而规范的过程管理是保证毕业设计质量的重要手段。制定科学严谨的“毕业设计管理规范”,对指导教师的资格认定、学生资格认定、选题的确定、开题报告、中期检查、论文、毕业答辨等一系列过程均制定出有效的管理措施并严格执行。选题工作采用三级管理,由教研室主任和指导教师共同协商确定毕业设计题目,学生进行自主选题,导师和学生互选后经系主任审核,学院审批并并统一组织相关人员对选题进行论证。在毕设过程中,通过统一中期检查督促毕业工作进度,通过论文和论文审核与答辨,保证论文质量。

3.提高考核标准,推行“毕业设计实物化”

测控技术与仪器专业属于仪器仪表类,大多数毕业设计的选题围绕着测量与控制仪器,其内容涉及到光、机、电、计算机等各个方面,但一般不提倡做大型的设备,如果有必要的话,可以将大型仪器设备进行分解,做其中的关键部分,总之选题要求其不但符合专业知识要求,更重要的是现实可行。在进行毕业设计质量考核时,将成绩分成三部分,平时成绩、论文质量、答辨过程,其中答辨过程不仅只是介绍方案、回答问题,最重要的是进行样机展示,现场进行实物测试。毕业设计的最主要目的是培养学生运用所学知识解决实际问题的的方法思路和能力,因此“毕业设计实物化”不怕学生抄袭,在制作样机的过程中,一定会遇到一系列的硬件、软件上的问题,即使参考各类书籍、网络资料,只要能够将实物制作出来,调试成功,就达到了毕业设计的目的。和那些只注重论文内容,空谈创新,不进行实际验证的华丽文章相比,从培养学生的角度讲,效果要好得多。

4.加强毕业设计交流,做好总结与传承

由于每个毕业设计题目都只是专业培养的一个缩影,只有加强同学交流,才能培养全方位的专业知识和能力,除了导师对自己的学生进行分散指导外,全体专业教师对所有本科生进行集中指导,加强参加毕业设计的同学之间的交流,取长补短,既对其它同学的课题有一个相对了解,同时又可以将其它同学的研究思路和方法引入自己的课题之中。吸引低年级的同学参参与到高年级同学的毕业设计之中,一方面让其了解毕业设计工作的流程,一方面培养其解决专业技术问题的兴趣和方法,并通过优秀毕业设计的评选和经验交流,进行总结和传承,为下一届的毕业设计打好基础。通过毕业设一系列的改革与实践,特别是“毕业设计实物化”的推行,不仅催生了一批批优秀的学生作品,形成了一形列的教学改革成果,更重要的是提高了学生培养质量,提高了学生的专业能力、就业能力,提高了其综合素质。

参考文献:

[1]隋修武,李大鹏,张宏杰,李雅峰.基于“课程群建设”及“浸润式实践”的测控专业人才培养模式[J].教育教学论坛,2013,(49):140-141.

[2]潘洪亮,周杰,曹小燕.国内高校测控技术与仪器专业横向对比研究[J].高师理科学刊,2015,(1).

[3]隋修武,桑宏强,李大鹏,张建业.测控技术与仪器专业人才培养模式的新探索[J].教育教学论坛,2011,12:42-43.

第7篇

2013年新入选 CODE 期刊名称

T016 高校化学工程学报

B003 高校应用数学学报

R037 高压电器

C056 高压物理学报

E005 高原气象

V021 给水排水

N105 工程爆破

E360 工程地质学报

S712 工程管理学报

N049 工程机械

V030 工程勘察

V033 工程抗震与加固改造

C002 工程力学

C073 工程热物理学报

N590 工程设计学报

B031 工程数学学报

T003 工程塑料应用

N064 工具技术

K018 工矿自动化

T563 工业催化

J057 工业工程

N110 工业工程与管理

P009 工业加热

V010 工业建筑

P005 工业炉

Z013 工业水处理

F030 工业微生物

G025 工业卫生与职业病

N037 工业仪表与自动化装置

Z032 工业用水与废水

G207 公共卫生与预防医学

X579 公路

X022 公路工程

X047 公路交通技术

N039 功能材料

M502 功能材料与器件学报

D503 功能高分子学报

E601 古地理学报

E304 古脊椎动物学报

E022 古生物学报

G478 骨科

R047 固体电子学研究与进展

Y013 固体火箭技术

C103 固体力学学报

W007 管理工程学报

W018 管理科学

W008 管理科学学报

W025 管理评论

W016 管理学报

H226 灌溉排水学报

R026 光电工程

R061 光电子•激光

R082 光电子技术

C091 光谱学与光谱分析

C097 光散射学报

R031 光通信技术

N015 光学技术

N033 光学精密工程

C050 光学学报

第8篇

【关键词】 化工企业 自动化领域进展 评论分析

江化工企业作为我们国家一个相对历史较久远的行业,到至今为止,仍然没有停下发展壮大的脚步,我国的各大化工企业,它们在过去的十几年当中,为我们国家的经济社会发展提供了很大的帮助,做出了杰出的贡献。近几年来,随着我国经济化建设得到了显著的发展,我们国家的科技水平,也日渐提高了,大量尖端科技的涌入,为我国的化工企业带来了新的突破和进展,使得我国的化工产业实现了自动化生产;然而,就总体来看,我们国家的化工产业自动化领域还不够先进和完善,各种自动化化工设备还需要加强完善和改造。

一、我国化工企业自动化发展现状

化工企业作为我们国家建设当中的重要产业,对国家与社会具有着重要的支撑作用;我国的化工企业,具有较长的发展历史,到现今为止,我国的化工产业已经形成了大量分门别类的分支产业,所生产的化工制品已经涉及到了国家的各个领域当中;当前我国的化工产业所生产制造的产品主要包括了天气石油产品、化学矿物质、农用化肥、石油石化工业、天然气化工、不可再生能源化工、生物化工、纯碱、电石、无机盐化工、有机原材料化工、硫酸、农药、王水,以及造纸化工、合成橡胶化工和粘合剂等等。

经过长期坚持不懈的发展和与时俱进的制度体系完善,现今我国的化工企业已经研制出了一大批精确细致化的自动化生产设备,其对于化工企业的产品生产与制造提供了有力的帮助,极大的提升了我国化工产业生产制造的质量和效率,就我国当前的各大化工产业中自动化生产控制设备而言,已经在国际自动化设备领域当中达到了较为领先的技术水平了。然而,由于化工企业进行生产制造化工产品所需要的工艺较为复杂,其自身市场当中的化工企业行业又比较多,因此在总体的工艺上也就十分注重工艺的大规模化和连续化;在化工企业进行生产和制造的运行过程当中,企业往往十分重视生产环节的安全性、稳定性,同时由于化工企业生产制造本身具有较长的周期,因此,化工生产也就急需进行优化稳定的运行。化工产品在生产制造过程中往往会处于较为恶劣的环境当中,高尘埃高腐蚀的生产环境以及有毒物质和易燃易爆物质的存在,使得化工企业在生产制造当中遇到了较大的困难,因此我国现今的化工企业急需更加现今的自动化生产设备的介入,来帮助化工企业本身完成发展与进一步的规划建设。

二、当前我国化工产业自动化生产所存在的问题

2.1化工生产现场仪表问题

当前我国的化工企业自动化生产过程中,经常会出现对材料的称量、计量等问题;首先,在称量固体材料的时候,我们经常会用到电子皮带秤、冲板流量计、核子皮带称等各种自动称量设备;而我们在使用这些设备的过程中,设备往往会处于一种极不稳定,并且十分恶劣的环境当中,再加上长时间的反复测量,因此也就使得仪器的精准度大幅度下降,从而无法有效完成每日所需的称量作业要求,故障频发。其次就是气体的测量问题;在化工生产过程中,我们除了要对固体材料进行称量以外,还需要对很多中化学气体进行测量作业,由于气体本身具有很大的流动性,并且对于气体的测量没有较为适合的场地,因此也就在测量过程中产生了许多的问题;对于蒸汽的计量问题,在进行气体测量的过程中,我们经常会遇到;现今的蒸汽测量,我们经常使用的仪器有孔板、涡街、阿牛巴以及分流旋翼式流量计仪等,然而这些仪表并不是测量蒸汽最为有效的设施,就目前而言,我国还没有具体的,较为理想的蒸汽测量仪表;另外就是对腐蚀性较强的化工气体如CL2、HCL等,当前所使用的大多数仪表都无法长期对其进行测量,耗费极大。最后就是对于液体材料的测量问题,我们在对一些腐蚀性过强的化工液体如:王水、硫酸等,在进行测量的时候,由于其本身的浓度不同,因此也会在较大差异温度的条件下产生不同差异的腐蚀性,这就需要我们所选用的仪表具备较高的抗腐蚀性质,对于仪表的使用和制造而言,是一项严峻的考验;尽管很多的仪器设备在进行制造之前,都会选取比较能够抗高腐蚀的材料进行制造,然而,由于其所处的作业环境十分恶劣,再加上这些仪表长期表露在外,长此以往下去,这些仪表结构当中较为脆弱的环节就会发生侵蚀,从而导致仪表无法正常工作,或因各种故障而失灵。

2.2自动化设备系统方面问题

使用较为尖端科技的生产自动控制设备和技术,往往能够在很大程度上减低装置自动生产时所带动的额外消耗,从而有效的提升自动化设备高效作业的潜力;然而就目前的我国化工企业自动化设备的系统来看,DSC死机的现象较为严重,据调查数据显示,我国内部制造的各种类型、品牌的DSC都在一定程度上存在着突然死机,无法工作的状况,这其中不单单只有硬件方面的问题,同时系统的软件设施上也存在着相当大的隐患。

三、我国化工企业增强自动化发展的有效措施

依据当前我国化学工业生产自动化的实际状况以及自动化领域未来的发展方向和趋势来看,我国的化工企业自动化领域想要得到有效的发展,就需要从以下几点来进行:

3.1重视化工生产仪表问题

当前我国的化工企业生产的自动化仪表设备经常会在作业环节出现各种问题,这就需要我们的化工企业管理层人员加强对于化工仪器仪表的认识和重视,并对当前所存在的腐蚀问题、生产环境问题、自动化仪表计量作业问题等展开具有针对性的研究方案,争取从根本上尽快解决当前仪表设备在生产和计量过程中所存在的隐患问题,从而真正有效的提升生产现场的仪表开标率以及设备的精准性和完整性。

3.2加大对自动化生产设备系统的完善

我国化工企业的自动化生产制造系统存在着许多的漏洞,除了硬件问题外,还有软件上的一些隐患,这些都使得我国的自动化生产制造设备在作业过程中经常产生突况,从而使得生产制造出现障碍;对于这一现象所引发的问题,我们应该增强对DCS,PLC等设备系统的深入研究,只有真正使其高效发挥实际作用,才能够从根本上提升设备的功能和使用率;在日常的作业过程当中,我们的相关技术人员应该积极主动的对设备进行检查,以便于能够及时的找到DSC系统故障卡死的根本原因,从而真正从根源上设计出一整套有效防止设备系统因硬件或软件原因发生死机问题而无法工作的有效措施,只有这样才能够从整体上,全面的提升DCS等自动化生产设备系统的整体水平。

四、结束语

总而言之,我国当前的化工企业在自动化生产领域的发展建设还不太完备,对于国际上先进的化工生产企业而言,我国的化工企业还不够自动化,化工企业各方面的自动化设备机能都有带提升,只有与时俱进,才能够真正的使我国化工企业自动化领域得到全面完整的发展

参 考 文 献

[1]李超,王成红,宋苏,鲁仁全. 自动化领域科学基金十年情况分析[J]. 自动化学报,2013,04:461-468.

[2]周晓兵,费敏锐. 以太网在工业自动化领域中的应用现状和发展前景[J]. 自动化仪表,2001,10:3-6+18.

[3]袁孜. 从工业时代进入信息时代――自动化领域的一些变革[J]. 成都电子机械高等专科学校学报,2006,01:33-36.

第9篇

英文名称:Techniques of Automation and Applications

主管单位:黑龙江省科学院

主办单位:黑龙江省科学院自动化所;黑龙江省自动化学会

出版周期:月刊

出版地址:黑龙江省哈尔滨市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1003-7241

国内刊号:23-1474/TP

邮发代号:14-37

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1982

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