從工業(yè),自動化儀表的發(fā)展趨勢看,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。例如過去當(dāng)流量儀表需要進行溫度,壓力的補償時需要分別測量流量,溫度和壓力的三臺變送器,并且需要運算器來計算,而現(xiàn)在一臺智能化的流量變送器就可以包攬這一任務(wù);又如一臺智能化執(zhí)行器,由于具有多種的自診斷功能,使維修預(yù)報成為可能。如當(dāng)執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥的閥桿行程累計超過一定長度時,就會發(fā)出信號通知維修人員進行密封填料的更換;又當(dāng)閥門的動作過于頻繁時也可通知工作人員進行干預(yù),以免發(fā)生事故;當(dāng)用于具有腐蝕性介質(zhì)時,如超過一定流量及工作時間時,也能發(fā)出信號,以便及時更換,因為絕不會發(fā)生腐蝕的材質(zhì)是沒有的。
在工控方面,過去控制的算法,只能由調(diào)節(jié)器或DCS來完成,如今一臺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)場儀表在一起,在現(xiàn)場實現(xiàn)自主調(diào)節(jié);從而實現(xiàn)控制的徹底分散,從而減輕了DCS主機的負(fù)擔(dān),使調(diào)節(jié)更加及時,并提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
高精度化
由于工業(yè)生產(chǎn)對成品質(zhì)量的要求日益提高,國家的政策和法令對節(jié)能減排也有具體的要求和規(guī)定,因此提高測量儀表與控制系統(tǒng)的精度就被提上了議事日程。例如變送器的精度,普遍從百分之零點七五提高到百分之零點零四。用于貿(mào)易交換計量的科氏質(zhì)量流量計,精度已達到百分之零點零五,部分氣體超聲波流量計的準(zhǔn)確度已達到百分之零點五,同時新一代的DCS也以此作為一個重要的指標(biāo)。
當(dāng)前一些新建的大型項目,在招標(biāo)時,對有關(guān)產(chǎn)品的精度已提出明確的要求。這既是一個門檻,也是一種對制造廠商的資源的要求。
無線化
現(xiàn)場總線本來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,但由于國際標(biāo)準(zhǔn)的過多,影響了推廣,例如第一代總線型的現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)已達到10多種,加上第二代的實時工業(yè)以太網(wǎng),其國際標(biāo)準(zhǔn)可能會有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無線、ISA的SP100、IEC、還有艾默生、西門子等一些大公司都在制定各自的無線標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)過多,對用戶來講,實在不是一個好兆頭,用戶希望能夠通過努力,制訂出單一的國際的標(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)模越來越大,如火電機組已有100萬KW的超臨界機組;煉油企業(yè)達到了1000萬噸級,乙烯裝置也達到了100萬噸的規(guī)模,測量和控制的點數(shù)不斷增加,一般已達萬點以上。如果現(xiàn)場儀表能夠?qū)崿F(xiàn)通信無線化,電纜和維護的工人量都會大大減少,施工設(shè)計部門和最終用戶都是會歡迎的,因此研發(fā)近距離,低功耗可靠的無線通信是當(dāng)前的一個亮點。
安全儀表系統(tǒng)(SIS)
隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大,一旦發(fā)生事故,不但在經(jīng)濟上會造成巨大的損失,而且人員傷亡和對環(huán)境的影響均非同小可,因此生產(chǎn)的安全問題日益受重視。
目前,一些化工或石化企業(yè)的安全系統(tǒng),如ESD緊急停車是由專門的PLC如TRICONES來負(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與專門的PLC。
由于新型DCS的功能不斷擴大,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來統(tǒng)一管理,這樣業(yè)主當(dāng)然歡迎。但保險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。所謂SIL全名為安全完整性等級。根據(jù)目前的制造水平,變送器的安全等級僅為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制造商都已通過了TUV認(rèn)證,達到了SIL3。按照目前的社會的生產(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)前的一個熱點。
科學(xué)儀器的在線化
隨著科技的進步,科學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)。日益簡化,體積縮小,重量減輕,操作也更方便,價格也逐步降低,而且能在工業(yè)條件下操作。因此在過去只能在實驗室內(nèi)進行離線操作的科學(xué)儀器,現(xiàn)在可以在生產(chǎn)現(xiàn)場進行在線運行了。例如質(zhì)譜儀居武鋼的高爐上試用,用來分析爐頂煤氣的成分。從應(yīng)用的角度來看,這種儀器也可看成工業(yè)自動化儀表中的一員了。今后這種趨勢還會加速發(fā)展。
新型儀表不斷涌現(xiàn)過去認(rèn)為不能檢測的禁區(qū),現(xiàn)在有了突破。如二相流的測量已有產(chǎn)品處于實用階段,如德國SWR公司的微波氣,固二相流量計,英國SOLARTRON公司的DUALSTR-EAMMKI氣液二相流量計,美國MALFIAID公司的LP多相流量計等。而SWR公司的氣、固二相流量計已在武鋼高爐噴煤粉系統(tǒng)上試用。
軟測量技術(shù)正在發(fā)展
由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性:工業(yè)環(huán)境的惡劣性,使得有些重要的或者關(guān)鍵性的參數(shù)不能進行直接測量,只能借助計算機技術(shù),依靠其他相關(guān)能測得的參數(shù)進行推導(dǎo)。用這樣間接測量的方法,有人稱之為虛擬儀表。
實現(xiàn)軟測量技術(shù)的關(guān)鍵在于研發(fā)人員首先要了解工藝生產(chǎn),熟悉工藝操作,同時還要掌握測量和計算機的技術(shù),才能取得事半功倍的功效。
MIV模式
目前新建的一些大型石化裝置如乙烯項目都采用了MIV承包模式,所謂MIV就是主要儀表承包商。這種做法利于大型工程的建設(shè),保證項目順利按時投產(chǎn),如百萬噸級的乙烯項目,其下產(chǎn)品很多,一般有十幾個裝置,需要同時投產(chǎn)。否則誤工一天,就會有上億元的損失。為了便于管理,工程公司和企業(yè)都愿意這樣做。但這種模式也不是一成不變的,例如上海SECCO的乙烯裝置采用的是MIV,南海的CSPC乙烯項目采用的是MAC模式,福建的乙烯項目采用的是MICC,而新疆獨山子乙烯則10套DCS由家公司總承包,2.5萬臺場儀表則由另一家公司承包。對于承包的儀表廠商來講這是一種增值的服務(wù)。作為MIV的公司也需要一定的資源質(zhì),即除了能提供一定水平的DCS外,還要有較廣泛的,質(zhì)量過硬的現(xiàn)場儀表,而且還要熟悉工藝或有這個方面的業(yè)績。
國內(nèi)的一些大型DCS制造廠,也應(yīng)向該方向努力。以上就是工業(yè)自動化儀表行業(yè)一些主要發(fā)展趨勢。隨著科技的發(fā)展,生產(chǎn)的進步,還會有新的需求對發(fā)展的趨勢產(chǎn)生影響。
在工控方面,過去控制的算法,只能由調(diào)節(jié)器或DCS來完成,如今一臺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)場儀表在一起,在現(xiàn)場實現(xiàn)自主調(diào)節(jié);從而實現(xiàn)控制的徹底分散,從而減輕了DCS主機的負(fù)擔(dān),使調(diào)節(jié)更加及時,并提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
高精度化
由于工業(yè)生產(chǎn)對成品質(zhì)量的要求日益提高,國家的政策和法令對節(jié)能減排也有具體的要求和規(guī)定,因此提高測量儀表與控制系統(tǒng)的精度就被提上了議事日程。例如變送器的精度,普遍從百分之零點七五提高到百分之零點零四。用于貿(mào)易交換計量的科氏質(zhì)量流量計,精度已達到百分之零點零五,部分氣體超聲波流量計的準(zhǔn)確度已達到百分之零點五,同時新一代的DCS也以此作為一個重要的指標(biāo)。
當(dāng)前一些新建的大型項目,在招標(biāo)時,對有關(guān)產(chǎn)品的精度已提出明確的要求。這既是一個門檻,也是一種對制造廠商的資源的要求。
無線化
現(xiàn)場總線本來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,但由于國際標(biāo)準(zhǔn)的過多,影響了推廣,例如第一代總線型的現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)已達到10多種,加上第二代的實時工業(yè)以太網(wǎng),其國際標(biāo)準(zhǔn)可能會有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無線、ISA的SP100、IEC、還有艾默生、西門子等一些大公司都在制定各自的無線標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)過多,對用戶來講,實在不是一個好兆頭,用戶希望能夠通過努力,制訂出單一的國際的標(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)模越來越大,如火電機組已有100萬KW的超臨界機組;煉油企業(yè)達到了1000萬噸級,乙烯裝置也達到了100萬噸的規(guī)模,測量和控制的點數(shù)不斷增加,一般已達萬點以上。如果現(xiàn)場儀表能夠?qū)崿F(xiàn)通信無線化,電纜和維護的工人量都會大大減少,施工設(shè)計部門和最終用戶都是會歡迎的,因此研發(fā)近距離,低功耗可靠的無線通信是當(dāng)前的一個亮點。
安全儀表系統(tǒng)(SIS)
隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大,一旦發(fā)生事故,不但在經(jīng)濟上會造成巨大的損失,而且人員傷亡和對環(huán)境的影響均非同小可,因此生產(chǎn)的安全問題日益受重視。
目前,一些化工或石化企業(yè)的安全系統(tǒng),如ESD緊急停車是由專門的PLC如TRICONES來負(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與專門的PLC。
由于新型DCS的功能不斷擴大,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來統(tǒng)一管理,這樣業(yè)主當(dāng)然歡迎。但保險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。所謂SIL全名為安全完整性等級。根據(jù)目前的制造水平,變送器的安全等級僅為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制造商都已通過了TUV認(rèn)證,達到了SIL3。按照目前的社會的生產(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)前的一個熱點。
科學(xué)儀器的在線化
隨著科技的進步,科學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)。日益簡化,體積縮小,重量減輕,操作也更方便,價格也逐步降低,而且能在工業(yè)條件下操作。因此在過去只能在實驗室內(nèi)進行離線操作的科學(xué)儀器,現(xiàn)在可以在生產(chǎn)現(xiàn)場進行在線運行了。例如質(zhì)譜儀居武鋼的高爐上試用,用來分析爐頂煤氣的成分。從應(yīng)用的角度來看,這種儀器也可看成工業(yè)自動化儀表中的一員了。今后這種趨勢還會加速發(fā)展。
新型儀表不斷涌現(xiàn)過去認(rèn)為不能檢測的禁區(qū),現(xiàn)在有了突破。如二相流的測量已有產(chǎn)品處于實用階段,如德國SWR公司的微波氣,固二相流量計,英國SOLARTRON公司的DUALSTR-EAMMKI氣液二相流量計,美國MALFIAID公司的LP多相流量計等。而SWR公司的氣、固二相流量計已在武鋼高爐噴煤粉系統(tǒng)上試用。
軟測量技術(shù)正在發(fā)展
由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性:工業(yè)環(huán)境的惡劣性,使得有些重要的或者關(guān)鍵性的參數(shù)不能進行直接測量,只能借助計算機技術(shù),依靠其他相關(guān)能測得的參數(shù)進行推導(dǎo)。用這樣間接測量的方法,有人稱之為虛擬儀表。
實現(xiàn)軟測量技術(shù)的關(guān)鍵在于研發(fā)人員首先要了解工藝生產(chǎn),熟悉工藝操作,同時還要掌握測量和計算機的技術(shù),才能取得事半功倍的功效。
MIV模式
目前新建的一些大型石化裝置如乙烯項目都采用了MIV承包模式,所謂MIV就是主要儀表承包商。這種做法利于大型工程的建設(shè),保證項目順利按時投產(chǎn),如百萬噸級的乙烯項目,其下產(chǎn)品很多,一般有十幾個裝置,需要同時投產(chǎn)。否則誤工一天,就會有上億元的損失。為了便于管理,工程公司和企業(yè)都愿意這樣做。但這種模式也不是一成不變的,例如上海SECCO的乙烯裝置采用的是MIV,南海的CSPC乙烯項目采用的是MAC模式,福建的乙烯項目采用的是MICC,而新疆獨山子乙烯則10套DCS由家公司總承包,2.5萬臺場儀表則由另一家公司承包。對于承包的儀表廠商來講這是一種增值的服務(wù)。作為MIV的公司也需要一定的資源質(zhì),即除了能提供一定水平的DCS外,還要有較廣泛的,質(zhì)量過硬的現(xiàn)場儀表,而且還要熟悉工藝或有這個方面的業(yè)績。
國內(nèi)的一些大型DCS制造廠,也應(yīng)向該方向努力。以上就是工業(yè)自動化儀表行業(yè)一些主要發(fā)展趨勢。隨著科技的發(fā)展,生產(chǎn)的進步,還會有新的需求對發(fā)展的趨勢產(chǎn)生影響。