《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》主講教師：焦其帥河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院萬物都感知

萬物都聯(lián)接

萬物都智能《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》緒論《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》常見化工控制系統(tǒng)?

在化工生產(chǎn)過程中，為了確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定、安全，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，常采用多種控制系統(tǒng)精確控制各種工藝參數(shù)。

這些系統(tǒng)通過自動化、智能化手段對化工生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、流量、液位等關鍵參數(shù)進行實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理?！皵Q閥門”《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?集散控制系統(tǒng)（DCS）DistributedControlSystem?

集散控制系統(tǒng)（DCS）

將控制功能分散到各個控制站，通過通信網(wǎng)絡將各控制站連接起來，實現(xiàn)集中監(jiān)視、操作和管理的過程控制系統(tǒng)。

DCS能夠有效提高化工生產(chǎn)過程的可靠性和安全性，具有多種優(yōu)點：

?

分散控制

?

集中操作

?

分級管理

?

靈活配置《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?集散控制系統(tǒng)（DCS）DistributedControlSystem?

DCS系統(tǒng)通常由以下部分組成：

?控制站：負責實時數(shù)據(jù)采集、處理和控制算法的執(zhí)行

?工程師站：用于系統(tǒng)組態(tài)、調(diào)試和維護

?操作站：提供人機交互界面，用于生產(chǎn)過程的監(jiān)視和操作

?網(wǎng)絡：負責各站點之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信

?現(xiàn)場儀表：將參數(shù)變成電信號《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?集散控制系統(tǒng)（DCS）DistributedControlSystem?

DCS系統(tǒng)的應用：

DCS系統(tǒng)廣泛應用于：

?大規(guī)模

?連續(xù)過程控制

?工廠的監(jiān)控管理

在化工行業(yè)中，DCS系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對多個生產(chǎn)單元和設備：

?集中監(jiān)控

?分散控制

提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?安全儀表系統(tǒng)（SIS）SafetyInstrumentedSystem?

安全儀表系統(tǒng)（SIS）

一種用于保護人員、設備和環(huán)境免受潛在危險的系統(tǒng)。

SIS通過檢測生產(chǎn)過程中的危險情況并采取相應的安全措施來防止事故發(fā)生或減輕事故后果。

SIS系統(tǒng)能夠在極端條件下正常工作，具有：

?

高度可靠性

?

高度安全性《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?安全儀表系統(tǒng)（SIS）SafetyInstrumentedSystem?

SIS系統(tǒng)通常由以下部分組成：

?傳感器：

用于檢測生產(chǎn)過程中的危險信號

?邏輯控制器：

根據(jù)傳感器信號進行邏輯判斷和決策

?執(zhí)行器：

負責執(zhí)行安全措施，包括:

?緊急停車

?切斷電源

等《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?SIS系統(tǒng)的應用：

在化工行業(yè)中，SIS系統(tǒng)廣泛應用于：

?高風險生產(chǎn)區(qū)域

?關鍵設備的安全保護

當生產(chǎn)裝置出現(xiàn)異?；驖撛谖ｋU時，SIS系統(tǒng)會采取下列措施，以確保生產(chǎn)安全:

?迅速發(fā)出聯(lián)鎖信號

?采取相應的安全措施

?安全儀表系統(tǒng)（SIS）SafetyInstrumentedSystem《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?先進過程控制系統(tǒng)（APC）AdvancedProcessControl

?先進過程控制系統(tǒng)（APC）是現(xiàn)代化工企業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)的重要工具。

APC系統(tǒng)通過多種手段實現(xiàn)對化工生產(chǎn)過程的精確控制和優(yōu)化管理:

?集成先進的控制策略

?數(shù)據(jù)處理技術

?模型預測技術

該系統(tǒng)解決化工生產(chǎn)過程中復雜控制問題具有顯著優(yōu)勢:

?提高生產(chǎn)效率

?改善產(chǎn)品質(zhì)量

?降低能耗和成本

《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》

?APC系統(tǒng)由以下部分組成：

?數(shù)據(jù)采集與處理單元:負責采集、處理生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)

?動態(tài)數(shù)學模型:用于描述過程的輸入輸出關系，預測過程行為

?先進控制策略庫:根據(jù)具體過程特性和控制目標選擇合適的策略

?優(yōu)化與控制計算單元:計算控制變量的最優(yōu)設定值，并生成控制指令

?人機界面:方便操作人員監(jiān)視過程?先進過程控制系統(tǒng)（APC）AdvancedProcessControl《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》

?

APC系統(tǒng)的應用：

APC控制系統(tǒng)得到了廣泛應用，包括：

?精餾塔控制：實現(xiàn)塔頂溫度、塔底液位等關鍵參數(shù)的精確控制，提高產(chǎn)品的收率和純度

?反應器控制：實時調(diào)節(jié)反應溫度、壓力等參數(shù)，確保反應在最佳條件下進行，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)率

?換熱器控制：調(diào)整換熱介質(zhì)的流量和溫度等參數(shù)，確保換熱效率最大化同時降低能耗。?先進過程控制系統(tǒng)（APC）AdvancedProcessControl《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》

?

APC系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：

?模型精確化：引入深度學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等更先進的建模方法和技術手段，提高動態(tài)數(shù)學模型的精確性和可靠性

?控制智能化：結合人工智能和大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)控制策略的智能化和自適應化調(diào)整

?系統(tǒng)集成化：加強與其他生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成和協(xié)作，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全面優(yōu)化和管理

?可視化與遠程監(jiān)控?先進過程控制系統(tǒng)（APC）AdvancedProcessControl《化工物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》?總結

化工過程控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中不可或缺的重要組成部分。它們通過自動化、智能