自19世纪世界工业革命以后,工业生产过程由简单到复杂,规模由小到大。至今,已有各种各样的工业生产过程,生产出多种多样的产品满足人们的生产需要。作为工业生产过程一部分的工业过程控制系统也在不断发展和提高。
自动化仪表技术的发展
在工业安全生产过程,通常需要测量和控制的变量有:温度、压力、流量、液面、称重、电量(电流、电压、功率)和成分等。这些变量的测量和控制随着电子技术、计算机技术以及测量技术的不断发展,虽然其基本测量原理变化不大,但是信号置换、显示和控制装置的变化十分迅速。最近50年,工业自动化仪表从气动仪表到电动仪表,从现场就地控制到中央控制室控制,从在仪表屏上操作到用计算机操作站(CRT)操作,从模拟信号到数字信号等,其发展和变化十分惊人,如表1—1所示。
20世纪50年代是电子真空管时代,工业生产过程规模比较小,所用的仪表与控制系统都比较简单且粗笨,多用气动仪表进行测量与控制,采用o.2—1.Okgf/cm2(3—15psi)气动信号作为统一标准信号,记录仪是电子管式的自动平衡记录仪。控制系统为就地式的简单装置。
到了20世纪60年代,随着工业规模的不断扩大,特别是石油化2E212业的迅速发展,工业生产过程要求集中操作与控制。在这期间,半导体技术有了迅速的发展,自动化仪表开始用电动仪表,电子管由晶体管代替,开发出以半导体分立元件制造的电动Ⅱ型仪表,统一信号标准为0~10mA。采用中央仪表控制室对工业生产过程进行操作、监视和控制,同时,计算机开始在工业生产过程中应用,实现直接数字控制(DDC-Directly DigitalComtrol)。