[科普中国]-过程自动化

发展前提

在生活中有许多不断重复的简单小事，浪费我们大量的时间，尤其在工厂生产中。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳、部分脑力劳动一级恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动效率，增强人类认识世界和改造世界的能力。由此可见，自动化在人类社会中的地位至关重要。因此，专家学者说，自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。

功能在过程自动化技术出现之前，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、压力和流速等数据，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。1

意义工厂所有者希望他们的设备能以最低的成本生产最多的产品，而在石油、天然气和石化等多个行业，能源成本占总生产成本的30-50%。因此，通过过程自动化技术增效节能是降低生产成本的有效途径。

对于过程自动化技术而言，计算机程序不仅能够监测和显示工厂的运行状况，还能模拟不同的运行模式，找到最佳策略以提高能效。这些程序的独特优势是能够“学习”和预测趋势，提高了对外界条件变化的响应速度。

过程自动化系统中的软件和控制装置能够对设备进行调节，使其在最佳速度下运行，从而大大降低能耗。它们还能够确保质量的一致性，降低次品率，减少浪费。过程自动化系统还能预测何时需要对生产设备进行维护，从而减少了对设备进行常规检查的次数。常规检查次数的降低可以减少停止和重新启动机器所花费的时间和能源。

例如，在燃煤电厂中，ABB过程自动化技术能够改善锅炉控制、火焰质量监控和煤流速测量等工作，帮助电厂管理人员优化燃烧过程，减少温室气体和其它污染物的排放。2