先进控制技术在石油化工工业中的应用

第一篇：先进控制技术在石油化工工业中的应用

先进控制技术在石油化工工业中的应用

石油化工是个国民经济的支柱产业，又是资金密集，能源密集和技术密集的产业，它伴随着共和国的诞生而成长。但是，与国际先进石油化工企业比较还是有很大的差距，总体技术水品较低，能耗物耗高。要改变这种局面，根本的出路就是走科技进步的道路，采用先进控制技术改造传统化工产业就是一种手段。

高级多变量鲁棒预测控制软件APC-Adcon是浙江中控软件技术有限公司开发的具有自主知识产权的基于预测控制原理的一种多变量模型预测控制工程化软件。

其原理是预测控制。预测控制是一种基于预测过程模型的控制算法，根据过程的历史信息判断将来的输入和输出。它强调模型的函数而非模型的结构，因此，状态方程、传递函数甚至阶跃响应或脉冲响应都可作为预测模型。预测模型能体现系统将来的行为，因此，设计者可以实验不同的控制律用计算机仿真观察系统输出结果。预测控制是一种最优控制的算法，根据补偿函数或性能函数计算出将来的控制动作。预测控制的优化过程不是一次离线完成的，是在有限的移动时间间隔内反复在线进行的。移动的时间间隔称为有限时域，这是与传统的最优控制最大的区别，传统的最优控制是用一个性能函数来判断全局最优化。对于动态特性变化和存在不确定因素的复杂系统无需在全局范围内判断最优化性能，因此这种滚动优化方法很适用于这样的复杂系统。预测控制也是一种反馈控制的算法。如果模型和过程匹配错误，或者是由于系统的不确定因素引起的控制性能问题，预测控制可以补偿误差或根据在线辨识校正模型参数。

APC-Adcon软件应用范围广，控制结构灵活，功能强大，技术成熟。多应用于炼油石化等大型工业过程控制，特别适合于需要采用多种控制策略和控制结构的复杂多变量过程。通过使用APC-Adcon软件控制多变量过程可最大程度地提高操作稳定性，增加装置产量，对过程实现卡边控制，降低操作成本，大大减少质量指标的标准偏差，增强控制系统的鲁棒性，为企业带来最佳的经济效益。

第二篇：多媒体技术在工业自动化控制方面的应用

多媒体技术在工业自动化控制方面的应用

随着多媒体技术的发展，如今多媒体技术的应用可谓无所不在。在自动化技术也高速发展的今天，多媒体技术和自动化控制相结合的趋势是无法改变的。多媒体(MULTIMEDIA)是利用计算机及其它的电子手段传递文本、图形、图像和视频信息的组合。在计算机领域里，多媒体是指计算机处理的信息可以由文本、声音、图象、动画、图形等多种媒体承载，它是计算机声音处理技术，图形、图像处理技术，信息处理技术和计算机存储技术的综合。在如此多的优势下，多媒体技术在工业自动化控制中发挥着不可替代的作用。

计算机早已在工业自动化控制上得到了广泛的应用，而多媒体技术的加入则使工业自动化提升到了一个更高的层面，更高的高度。目前，它在工业方面的应用主要有：（1）改变了产品的设计制造方式，即应用了虚拟化制造技术；（2）对高危型生产现场进行监控；（3）改变了人与机器设备的交互方式。

具体而言，虚拟化技术是在工业制造方面的应用，而后面两个应用则是在工业自动控制方面的应用。对高危性生产现场进行监控，就是在一些不适合工作人员直接靠近或进行操作的地方，利用交互式多媒体技术，进行监视控制。这样就可以既直观、实时的反映现场状况，有让工作人员处于生产现场之外进行随时操控更改生产状况。这种应用在钢铁冶炼，电力行业，化工生产等一些领域已经得到了应用。例如，在化工生产车间，化学物品易腐蚀或者对人有毒有害，则生产中多使用先进的自动化控制结合多媒体技术，让控制人员在控制室里就可以实时并直观的控制生产的每一个环节，如实时调节温度，PH值等，既轻松完成了工作又避免了生产对人员的损害。同时，多媒体技术中的视频，音频等功能还可以让监测系统更加完善安全。多媒体技术在人机交互上的应用，则是从多媒体丰富的图像和语音技术上利用其特点，使工作人员轻松直观的操作机器。例如，在煤矿报警系统中，如有紧急情况出现，计算机可以根据事故原因自动选择相应的语音向操作人员报告，以便操作人员作出及时正确反应。由上可知，多媒体技术在工业生产实时监控系统中的应用，较之以往单纯的仪表监测，不仅形象直观，而且可以提高操作人员的反应速度，减轻操作人员的工作强度，增加系统的可靠性，使监控系统的自动化程度及功能有了很大提高。

多媒体技术和自动化控制相结合后的发展前景可以说是一片光明，以后的自动化控制将 应用多媒体技术来综合处理多种信息,可以使信息处理综合化、人性化、智能化,从而提高了工业生产和管理的水平。可以预见，随着多媒体技术、控制技术、自动化技术、信息技术等相关技术的不断发展，多媒体技术在工业自动化控制中将扮演越来越重要的角色。当然，这些需要自动化乃至各行各业共同努力。

作者：熊超2013/5/6

第三篇：浅谈生物质在石油化工中的应用

浅谈生物质在石油化工中的应用

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石油化工又称石油化学工业，指化学工业中以石油和天然气为原料生产化学品的领域。随着石油工业的快速发展，大量化学品的生产从传统的以煤及农林产品为原料，转移到以石油天然气为原料。石油化工产品与人们的生活密切相关，大到太空的飞船、天上的飞机、海上的轮船、陆地上的火车、汽车，小到我们日常使用的电脑、办公桌、牙刷、毛巾、食品包装容器、多彩多姿的服饰、各式各样的建材与装潢用品和变化多端的游乐器具等等，都跟石油化工有着密切的关系。可以说，我们日常生活中的“衣、食、住、行”样样都离不开石化产品。

但是石油是不可再生的资源，地球上的石油储量是有限的，而形成石油需要极其漫长的地质过程。据专家预测，以目前的开采速度和已知储量，地球上的石油资源将在2050年左右消耗殆尽。因此现在开发利用新能源、可再生能源，寻找可以替代石油作为化工生产原料的物质显得十分重要。

石油在生产生活中是重要的能源和碳源，它主要由地质历史上分散在沉积岩中的生物有机体转化而成。形成石油需要非常苛刻的地质条件以及漫长的时间，以我们现有的技术几乎不可能，也没有必要研究“人造石油”。石油是复杂的混合物，初级加工所产生的可以作为燃料和化工原料的产品，其碳链长度大部分在20以下，而生物体内的一些物质，经过一些处理也可以形成碳链长度相当的烃或烃的衍生物，并且生物质来源极广，再生能力极强，以生物质代替石油作为能源和碳源，或许可以成为解决石油危机的一种有效途径。

目前生物质能的利用发展迅速，由于其具有可再生、低污染、分布广、总量大等特点，现在越来越受重视。可利用的生物质能资源主要包括森林资源、农作物秸秆、禽畜粪便、生活垃圾、生活污水等，利用的方式有直接燃烧、生物质气化、制成液体燃料、沼气等。直接燃烧是最古老的生物质能利用方法，目前对于这种方法的研究开发主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。生物质气化技术是将固体生物质置于气化炉内加热，同时通入空气、氧气或水蒸气，来产生品位较高的可燃气体。对于生物质原料丰富的偏远山区，这种方法不仅能改变他们的生活质量，而且也能够提高用能效率，节约能源。由生物质制成的液体燃料叫做生物燃料。生物燃料主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油、生物甲醇等。虽然利用生物质制成液体燃料起步较早，但发展比较缓慢。生物质发酵制沼气，在我国农村地区应用广泛。沼气发酵综合利用生态农业模式的建立使农村沼气和农业生态紧密结合，是改善农村环境卫生的有效措施，也是发展绿色种植业、养殖业的有效途径，已成为农村经济新的增长点。

从生物质中提取的化工原料，绝大多数是糖类。传统化工中利用多糖的方法是通过化学降解得到单糖或者寡糖，再加以利用，合成不同碳链长度的化合物。然而，大部分多糖非常稳定，需要高浓度酸和碱才能降解。如果大规模地开发自然界的糖类资源，势必会造成严重污染。而且生物化工的产业链与石油化工的产业链还是有一定的区别，石油化工产业又是目前最重要最成熟的产业之一，如果打破现有的产业格局，建立新型产业链势必耗费过多精力，因此用新的方法制造石化用品是有其价值的。2010年11月26日，东南大学能源与环境学院肖睿教授实验室和美国麻省大学George Huber 教授实验室联合培养的博士生张会岩在《Science》上发表文章，宣布他们找到了一种将木屑、秸秆等生物质转化为石油化工原料（乙烯、丙烯、苯、甲苯和二甲苯等）的高效方法。该技术利用廉价的生物质转化的生物油替代原油，对其进行整合式催化转化制备具有同样高价值的石油化工产品，可以有效地缓解对化石能源的依赖。

第四篇：浅析机电一体化技术在工业中的应用

浅析机电一体化技术在工业中的应用

[摘 要]随着我国工业生产水平的不断提高，机电一体化技术的应用也日趋广泛，成为现代工业技术发展的重要标志之一。在现代工业生产与管理中，机电一体化技术的应用范围不断拓展，保障了工业机电设备的安全、稳定、高效运行。本文结合机电一体化技术的特点，简要分析了其在工业中的应用与发展趋势。

[Abstract]This paper briefly describes the phenomenon of highway CCTV system，video image interference causes，and combining with the engineering examples，the corresponding treatment methods adopted according to different affecting factors，solve the problem of video image interference，normal operation security of electromechanical system for freeway.[关键词]工业；机电一体化技术；应用

[Keyword]highway video image processing； interference；

机电一体化技术是一个新兴的边缘技术学科，以机械、计算机科学、电子技术等主，其主要目的是促进机电设备的运行与管理效率。在现代工业生产中，机电一体化技术的应用以以微处理机为核心，采用组装合并的方式，实现工控机、仪表、微机、显示装置、数据通讯等先进机电技术的有机结合，有效增强了机电控制系统的精度、质量与可靠性，加强对于相关问题的研究与实践具有重要的意义。

1机电一体化技术的特点

1.1高可靠性与高稳定性

机电一体化技术的广泛应用，使得各种机电设备控制系统的故障率明显降低，可靠性与稳定性显著增强，从而促进了机电设备使用寿命的提高。同时，机电一体化技术的应用，实现了自动诊断、调节、补偿、校验、修复、保护、智能化等功能的有机结合，从而实现了机电设备的高可靠性与高稳定性。

1.2安全性

机电一体化技术具有自动监视、诊断、报警与保护等功能，有效降低了人身与设备的事故发生率，全面提高了机电设备运行与管理过程的安全性。部分机电设备具有故障信息的自动处理与控制等功能，可以在较为恶劣、危险的运行环境实现无人自动操作，避免了各种安全事故的发生。

1.3综合性与系统性

机电一体化技术的应用实现了各种先进监控与管理的有机结合，构成的一套完整的机电设备运行管理系统。随着各种先进工艺、技术、设备的研发与应用，使得机电一体化技术的综合性与系统性特点更为显著，这也是其未来发展的主流趋势。

2机电一体化技术在工业中的应用

2.1分布式控制系统

在工业生产与管理中应用的分布式控制系统是以直接数字控制系统、计算机监督控制系统与多级控制系统等为基础，是一套较为完善的工业控制与管理系统（见图1）。分布式控制系统在工业中应用，主要具有获取数据、人机交互、直接数字控制、监控与管理等功能，过程控制级通常是由分散的现场控制站与数据采集站等进行实时数据的采集、控制，通过数据通信网络将各类数据传送至相应的生产监控级，计算机生产监控级自动进行统计报表、优化计算、故障诊断与显示报警等集中操作管理。随着现代电子计算机技术的不断发展，在工业中应用的分布式控制系统可以按照用户实际需要，通过网络与更高性能的计算机设备进行连接，以实现工业生产中的仓储管理、计划调度与能源管理等集中管理功能，切实保障各种机电设备的安全运行。

图1工业分布式控制系统示意图

2.2智能化控制系统

机电一体化技术在工业应用中，智能化控制系统是现代控制理论发展的新阶段，以智能控制作为核心，具备相应的智能行为，主要是用来解决传统传统控制方式难以解决的各种复杂控制问题（见图2）。在工业生产与管理中，常用的智能化控制系统主要包括：复杂工业过程控制系统、计算机集成制造系统、智能机器人系统等；常用的智能技术主要包括：专家系统、模糊逻辑控制、分层递阶控制、神经网络控制、遗传算法、学习控制等。针对工业生产过程的整体操作工艺进行控制、故障诊断与处理等，为工业机电设备的运行管理问题提供有效的解决方案。

图2工业智能化控制系统基本框图

2.3计算机集成制造系统

在现代工业生产与管理中，计算机集成制造系统以现代信息技术为基础，在工业产品的生命周期中，单项技术通常是生产作业上的“自动化孤岛”，工业企业过分追求单项技术的优化，而难以达到企业的总体生产与管理目标，即实现工业产品生产周期的缩短，进一步降低产品成本与价格，并且改善产品的自身质量与服务质量。目前，在国内的工业生产中应用的计算机集成制造系统将各个单项信息处理与企业管理信息系统进行集成处理，将工业产品生命周期中包括的设计、制造、管理与市场信息进行集成化处理，在构建全局产品数据模型的基础上，实现各种数据的科学化管理与共享，从而使工业生产与管理的全局得到优化，并且缩短工业产品的开发周期，提高企业的生存能力与竞争能力。

2.4开放式控制系统

在工业生产与管理应用的开放式控制系统中，充分利用了模块化、可扩充、可重构的软硬件系统。随着现代计算机技术的不断发展，开放式控制系统作为一种新型结构体系概念，其具有可移植性、互操作性、可互换性、可伸缩性等特点，实现了对于一种标准信息交换规程的支持与共识，按照上述标准设计的工业开放式控制系统，可以实现工业生产过程中，不同厂家所提供机电产品的兼容与资源共享，通过专门的工业通信网络，使得各种管理计算机与控制设备互联，促进了工业生产中各种机电设备控制、经营、管理与决策的集成。

3机电一体化技术的发展趋势

3.1光机电一体化

光机电一体化是现代机电产品发展的主流趋势，国内工业生产中现阶段使用的机电一体化系统主要是由机械系统、传感系统、信息处理系统、能源系统等组成，在此基础上合理引入光学技术，充分利用其技术优势，对于改进机电一体化系统中各部分系统的功能性具有重要的意义，并且实现机电设备运行与管理效率的提升。

3.2产品网络全球化

随着现代计算机与网络技术的高速发展，在工业中应用的机电一体化技术呈现出了产品网络全球化的发展趋势。各国研究出的最新机电一体化技术与产品在保证其质量与功能的基础上，通过网络即可进行产品的全球化推广，打破了传统的技术传播方式，从而实现最新机电一体化技术的全球推广，有效推进了现代工业的全面发展。

3.3全息系统化

所谓的全息系统化主要是指工业中应用机电一体化技术的智能化，即对于各种机电设备的行为描述，在应用现代控制理论的基础上，借鉴了模糊数学、生理学、心理学、计算机科学、运筹学、人工智能、混沌动力学等先进的学科理论、方法、设计思想，模拟人类特有的高级思维能力，使得机电一体化技术的应用中具有如同人类一样的思维与意识等能力，以达到更为理想的工业生产与管理目标。随着现代机电一体化技术的不断创新与发展，工业生产中应用的机电一体化产品也呈现出更为明显的智能特征，智能化水平又有了显著的提升。在工业中应用机电一体化技术中，全息系统化的发展趋势也将更为显著，成为今后技术研究的主流方向。

综上所述，在工业生产与管理中应用的机电一体化技术并不是孤立的，而是现代科学与技术发展的结晶，也是现代社会生产力发展至一定阶段的必然产物。为了满足现代工业的快速发展要求，对于机电一体化技术的应用提出了更高的标准与要求，我们必须在总结现阶段技术应用经验的基础上，加强对于新技术的研究与实践，从而促进现代工业生产与管理的全面发展。

参考文献：

[1]张童，王明军，等.浅谈机电一体化技术的现状和发展趋势[J].承钢技术，2007，（03）：43-44.[2]董军.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技信息（学术研究），2008，（03）：11-12.[3]卜燕萍，曾静，等.浅析机电一体化的进程与智能化趋势[J].益阳职业技术学院学报，2008，（02）：19-21.[4]潘广均.机电一体化技术发展状况及其趋势[J].民营科技，2008，（03）：47-48.

第五篇：工业控制应用电子技术可行性研究

工业控制应用电子技术可行性研究

[摘要]在工业生产中，工业自动化通过工业自动化硬件、软件和系统，在提高质量的同时，能够大大降低消耗，是提高工业生产效率的重要途径，是当前工业企业的重要任务之一。本文对工业控制领域发展中的问题进行了简要论述，从工业生产效率和加工精确度出发，探究了工业控制领域中应用电子技术的可行性。

[关键词]工业控制领域；应用电子技术

随着我国经济与科技的快速发展，我国的工业正处于整整升腾的上升趋势。加上现代信息技术在全国的普及，在工业生产过程之中融入现代化的电子技术手段，从而增加工业化生产的生产效率。但是在与其他发达国家相比之下，还是存在一定的差距。且随着工业生产与电子信息技术的不断深入融合，这种差距正在处于缩小的状态下，这对于我国的工业发展有着良好的促进作用。

1我国工业控制领域中的概述

我国的工业起步较晚，西方资本主义国家初次进行工业革命之时，我国仍然处于靠天吃饭的农业大国；当西方资本主义国家进行第二次工业革命时，我国正处于办殖民地半封建社会的动荡时期，没有时间参与到这场大变革之中，也就是说，当西方正在进行工业快速发展的时候，我国的工业改革处于萌芽阶段，导致中国与西方资本主义国家的工业化差距过大。随着改革开放的以来，我国通过自主研发和国外引进双层手段，加大对工业设备与技术的投资，大力发展工业，以促进国民经济的提升，此时我国也正式开始进入工业经济高速发展的时期。随着经济和科技的快速发展，我国的工业水平得到了显著提高，自动化技术、自动控制技术、现代信息技术等各种先进技术的开发利用，逐渐应用进工业控制领域方面，加大了工业生产的安全性和高效性。同时电子技术也开始渗透进工业生产之中，让我国工业控制领域再一次进行了重大的突破。从传统落后的陈旧设备到如今的先进电子器械，提高了工业设备的精密程度与工业生产的自动化程度，减少了人工资源，增加了生产效率。

2我国工业控制领域发展中存在的问题

经济与科技的发展，让精密的工业设备取代了人工生产力，增加了工业生产的效率。但是对于中国与西方国家工业化程度相比，仍然存在一定的差距。随着我国现代化程度越来越高，人民群众对于生活的品质追求趋于优化，这也就要求工业产品的质量与数量要进一步完善和发展。虽然电子技术能够满足工业精细化控制的要求，但是因为电子技术的起步较晚，导致生产之中会出现一些不确定的问题，如工业产品的合格率参差不齐等，电子元件的日常维修较难、更换成本过大，增加了企业的经济负担，这些都会影响工业生产的正常进行，为此，我国在工业控制领域发展上仍然面临着严峻的问题，需要对电子核心技术和电子产品进一步开发，降低电子产品的生产成本。

3我国工业控制领域中电子技术发展

自从改革开放施行以来，我国的工业控制领域已经得到了极大的进步，但是这种工业发展随着人民生活水平的提高已经无法满足现在的生活状况。为了保证我国经济更快更好的发展，就必须要在工业生产之中引入电子技术。电子技术能实现工程生产的现代自动化控制，这为日后工业生产能够实现大规模现代化、自动化提供了有力的保障，对我国的工业生产水平有着显著的提高，并且如今的电子技术几乎成了国家尖端工业发展的标志之一，电子技术强大，其工业生产的现代化必然不弱。我国作为世界第二大经济体国家，在与发达国家的电子技术方面相比存在着不小的差距，这种差距的持续存在会将国家之间的生产力与经济持续拉大，不利于中国的地位和国际影响力提升。工业控制领域的行业分布较为广发，其具有各自的特色，这就导致工业生产之间存在一定的独立性和封闭性。随着工业控制系统不断向着网络化和开放化的模式进行发展，导致工业控制领域的信息安全存在着一定的问题；其次在电子技术的核心技术问题上，西方发达国家要优于我国技术的发展，这就导致我国工业控制领域的电子技术发展会受制于发达国家，对于国家的自立自强是不利的；在我国的电子产品使用中，部分产品是由国外进口的，要想子啊工业控制领域利用这些尖端技术，就需要从国外进行引进，这严重限制了我国工业生产的发展。要想摆脱这种现状，就要对电子核心技术进行自主创新，才能够摆脱这种受制于人的局面，促进国家工业现代化生产的发展。

4工业控制领域中电子技术的应用

4.1控制成本资金。在成产过程中，企业都是考虑实际利益的，为此在进行工业生产之时，企业会充分考虑成本的问题，成本过高会增加企业的经济负担，成本过低又担心产品的质量得不到保证。为此企业的工业生产急需一条既能够保证产品质量的同时，还能够降低生产成本的有效道路，从而促进工业生产的利益。在传统的工业控制领域中，需要大量的人力和物力相互配合进行生产，这些人力与物力都需要消耗大量的资金成本，对于企业的整体收益来讲是处于负面状态的。为了解决这种多余资金的浪费情况，电子技术的开始涌进人们的视野之中，在工业控制领域中融入电子技术可以实现工业生产的自动化和连续化，大大减少了人力资源的花费，节约了资金成本；在日常的生产过程中，现代电子技术还能够对工业生产设备进行实时监测，出现工业隐患后，能够及时报警引起管理人员的重视，以免出现重大事故，对企业造成不可估量的损失；将电子技术运用在工业控制领域还能够保证工业流程的优化，减少多余没必要的生产环节，从而减少企业的运营资金成本；将现代通讯设备融入进工业生产之中，减少了工人日常巡逻的次数，从而提升生产力，是工业生产得到显著提高。4.2提高生产效率。电子技术手段能够实现企业生产设备的自动化控制。经过特定的程序编写，通过电子芯片实现对生产设备的自动控制，保证工业生产可以连续不断的进行，减少开工、关机产生的高额费用。对于电子自控设备主要有电量的供给，就可以进行全天候的工作，远远超出了人工的运行效率，使生产效率得到明显的提升，利于企业的长远发展。目前为了节省人力的成本和实现长时间的生产工作，许多先进大型企业都应用了电子自控设备，为企业带来了丰富的经济收益。4.3提高加工精度。人们生活水平的提高导致对产品质量的需求提高，这也就要求企业在进行工业生产时的产品精度要得到有效的保证。将产品精度提升上来，得到消费者的认可，也就直接提升了企业的经济利益，相应的，生产力水平也会得到有效提升。传统的人工操作存在一定的粗糙程度，导致生产出来的产品存在一定的规格差距，满足不了生活的需求。随着先打电子技术的加入，工业控制领域的生产能够达到纳米级别，完全能够满足生产生活的需要，这是人工控制和人工经验所弥补不了的问题。在电子技术的运行过程中，只需要编辑特定的精读自控程序，听过电子软件的操控，便能实现工业生产精度的需求，减少了废料、残次品的生产，既提高了企业的生产利润，又能够减少企业生产的成本，从而促进工业控制领域生产的进一步发展。

5结语

综上所述，从改革开放以来，我国的工业生产已经取得了不小的成效，但是随着现代化水平与人们生活水平的提高，这种工业产品已经无法满足现如今的需求，需要对工业产品的质量和数量进一步发展。将电子技术融入进工业控制领域的发展之中，可以极大的减少生产物料成本与人力资源成本；做到全年连续自动化生产，从而提高产品的生产效率；增加产品的经态度，可以满足现代生活水平的要求，从整体水平有效提升了企业的生产利润，促进工业领域的进一步发展。

【参考文献】

[1]孙石磊.电子技术在工业控制领域中的应用[j].河北农机,2018(5).[2]李丹.电工电子技术的多领域运用分析[j].中国高新技术企业,2016(28).