自19世紀世界工業(yè)革命以后,工業(yè)生產(chǎn)過程由簡單到復雜,規(guī)模由小到大。至今,已有各種各樣的工業(yè)生產(chǎn)過程,生產(chǎn)出多種多樣的產(chǎn)品滿足人們的生產(chǎn)需要。作為工業(yè)生產(chǎn)過程一部分的工業(yè)過程控制系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和提高。
自動化儀表技術(shù)的發(fā)展
在工業(yè)安全生產(chǎn)過程,通常需要測量和控制的變量有:溫度、壓力、流量、液面、稱重、電量(電流、電壓、功率)和成分等。這些變量的測量和控制隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及測量技術(shù)的不斷發(fā)展,雖然其基本測量原理變化不大,但是信號置換、顯示和控制裝置的變化十分迅速。最近50年,工業(yè)自動化儀表從氣動儀表到電動儀表,從現(xiàn)場就地控制到中央控制室控制,從在儀表屏上操作到用計算機操作站(CRT)操作,從模擬信號到數(shù)字信號等,其發(fā)展和變化十分驚人,如表1—1所示。
20世紀50年代是電子真空管時代,工業(yè)生產(chǎn)過程規(guī)模比較小,所用的儀表與控制系統(tǒng)都比較簡單且粗笨,多用氣動儀表進行測量與控制,采用o.2—1.Okgf/cm2(3—15psi)氣動信號作為統(tǒng)一標準信號,記錄儀是電子管式的自動平衡記錄儀??刂葡到y(tǒng)為就地式的簡單裝置。
到了20世紀60年代,隨著工業(yè)規(guī)模的不斷擴大,特別是石油化2E212業(yè)的迅速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)過程要求集中操作與控制。在這期間,半導體技術(shù)有了迅速的發(fā)展,自動化儀表開始用電動儀表,電子管由晶體管代替,開發(fā)出以半導體分立元件制造的電動Ⅱ型儀表,統(tǒng)一信號標準為0~10mA。采用中央儀表控制室對工業(yè)生產(chǎn)過程進行操作、監(jiān)視和控制,同時,計算機開始在工業(yè)生產(chǎn)過程中應用,實現(xiàn)直接數(shù)字控制(DDC-Directly DigitalComtrol)。