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一文搞懂!过程自动化行业

 徒步者的收藏 2017-09-08

又到了一年一度小鲜肉迈入大学的时候,也到了新一批职场菜鸟走出大学校门,步入社会的季节。时间之鞭,会赶着其中的大部分人读书、就业、考研等,度过看似充实而忙碌的大学生涯。却在招聘的时候,思绪迷茫,不知道自己该从事哪个方向。



做什么真的最重要吗?


在最终选择自动化类专业前,相信大家肯定听过这些:


  • 自动化就业前景好

  • 学校国家特色专业

  • 以后收入高发展好……


也许就在这些冠冕堂皇的理由前,我们最终选择了自动化。


不登高处,看不到远处风景


下面我们就站得高一点看看整个自动化。


自动化领域,控制是核心,测量是前提。中国自动化的发展,离不开“中国自动化控制之父”钱学森。钱老出版的《工程控制论》,首次把控制论推广到了工程技术领域,奠定了现代自动化工程控制理论的基础。身为自动化人,这一位中国伟大的科学家,自动化“祖师级”的人物一定要牢记。



大学开设自动化专业的学校多如牛毛,自动化专业也很多,如:电气自动化、机械设计制造及其自动化、机械电子(机电)等等,当然也有统称的自动化专业。既然名字不一样,所以学习的知识和就业方向也会有差异。


其中与自动化专业最相近的,当属电气自动化。电气自动化也是强弱电结合,但强电会更偏重一点。


电气控制更多的关注设备层面的东西,电气动作能不能简单有效的被执行。


比如经常涉及到的继电器、变频器、PLC方面的设备。所以要从事这方面工作,最好耍得了PLC、调的了变频器、做得了控制柜。



大学的自动化专业,虽然学得课程很多很杂,其实归纳起来就是两大方向:


运动自动化


运动控制主要是一种对执行机构的控制如电机的控制,是需要对某个被控对象建模仿真的。如伺服控制就是典型的运动控制。


什么数控机床、机器人、变频电机等的控制,都是属于运动自动化范畴。所以大学里会学习《电机拖动原理及基础》、《系统仿真设计》等课程与专业。



过程自动化


在过程自动化技术出现前,工厂操作员必须人工监测设备性能指标和产品质量,以确定生产设备处于最佳运行状态,而且必须在停机时才能实施各种维护,这就极大降低了工厂运营效率,且无法保障操作安全。



过程自动化技术可以简化这一过程。通过在工厂各个区域安装数千个传感器,过程自动化系统可以收集温度、压力、流量、物位等数据,然后利用计算机对这些信息进行储存和分析,再用简洁明了的形式把处理后的数据显示到控制室的大屏幕上。操作人员只要观察大屏幕就可以监控整个工厂的每项设备。


过程自动化系统除了能够采集和处理信息,还能自动调节各种设备,优化生产。在必要时,工厂操作员可以中止过程自动化系统,进行手动操作。也就是常用到的DCS系统。



总结来说


过程自动化指采用计算机技术和软件工程帮助化工、电力、造纸、矿山和水泥等行业的工厂更高效、更安全地运营。面向的群体都是制造业的工厂。


在最近中国供给侧改革和人力成本逐渐上涨的大背景下,工厂过程自动化技术的应用,价值也越来越大。


要实现过程自动化,离不开测量(Measure)与控制(Control),简称测控,大家可以脑补下测控专业和过程自动化的联系。


所以大学的自动化专业,为什么要学习过程控制与仪表、组态软件、传感器与测试技术等课程,就是为了这些做铺垫。


过程测量


要实现工艺过程参数的测量,离不开现场温度、压力、流量等自动化仪表。一般现场常用到是五大参数(温度、压力、流量、物位、成分),这些仪表构成了整个过程自动化现场数据采集的基础,很大一部分也为控制系统提供了现场反馈。


工厂安装这些仪表,数量一多需要日常维护,所以就诞生了专门维护这些仪表的仪表工。当然因为工厂需要这些仪表,也诞生了专门的自动化仪表厂家。如国外知名的罗斯蒙特、恩德斯·豪斯(E+H)、西门子、横河(Yokogawa)等品牌。



过程控制


过程控制的方式有很多种,简单到一台单回路显示控制仪表,就能实现现场温度、压力等参数的简单控制;高级一点上升为PLC,也可以实现对多点现场的控制与通讯;最高级的则是具有高可靠性和灵活性的DCS(分布式控制系统)。


DCS从1975年诞生以来,经历了飞跃式的发展。国外知名品牌有Honeywell(霍尼韦尔)、Yokogawa(横河)、ABB、Siemens等,而国内做的好的如:浙大中控、和利时等。


除此之外,执行机构又是真正实现控制的单元。如现场最常用的调节阀,对于控制温度、流量就有着极大的应用。


过程显示与保护


除了上面两大最重要的之外,过程显示与过程保护,也是过程自动化中重要的环节。过程参数测量之后,在控制室进行集中显示与记录分析,是工厂常见的需求。数显表与记录仪,两大类产品是常用的方式。



在仪表和控制系统间,现场存在着很多可能引入干扰的环节,有些是对仪表信号的干扰,表现为输出信号跳动。有些则是直接电源浪涌等对仪表系统的冲击。


为了让整套控制系统运行更加安全可靠,过程保护中也会常用到隔离器与安全栅、浪涌保护器等。



站在越高,才能看得越远。今天这一期,主要为本频道粉丝深入分析下过程自动化的各个环节,让大家对整个行业有个整体的认识。明白自己日常所做的工作,究竟是在为什么而做。因为比做什么更重要的,是知道为什么而做!


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