化工仪表及自动化系统发展与未来趋势分析

# 化工仪表及自动化系统
- 一、基础概念
  - 化工自动化定义
    - 实现生产过程的自动检测
    - 调节与控制
  - 自动化意义
    - 提高生产效率
    - 保障生产安全
    - 稳定产品质量
    - 减轻劳动强度
    - 降低人力成本
- 二、化工仪表分类
  - 按功能分类
    - 检测仪表
      - 温度仪表
        - 热电偶
        - 热电阻
      - 压力仪表
        - 压力表
        - 压力变送器
      - 流量仪表
        - 孔板流量计
        - 电磁流量计
      - 物位仪表
        - 雷达液位计
        - 差压液位计
      - 成分分析仪表
        - pH计
        - 气相色谱仪
    - 控制仪表
      - 控制器
        - PLC（可编程逻辑控制器）
        - DCS（分布式控制系统）
      - 执行器
        - 调节阀
        - 电动执行机构
      - 记录仪
        - 数据记录仪
        - 图表记录仪
  - 按能源分类
    - 电动仪表
    - 气动仪表
    - 液动仪表
    - 太阳能仪表
- 三、自动化系统
  - 系统组成
    - 传感器
    - 变送器
    - 控制器
      - 软件控制
      - 硬件控制
    - 执行器
    - 被控对象
  - 控制方式
    - 开环控制
    - 闭环控制
      - 反馈控制
      - 前馈控制
    - 复合控制
  - 典型控制系统
    - 简单控制系统
      - 单回路控制
    - 复杂控制系统
      - 串级控制
      - 比值控制
      - 分程控制
      - 选择性控制
      - 非线性控制
- 四、控制规律
  - 基本控制算法
    - PID控制
      - 比例控制
      - 积分控制
      - 微分控制
    - ON/OFF控制
  - 先进控制
    - 模糊控制
      - 模糊逻辑控制
    - 神经网络控制
    - 预测控制
      - 模型预测控制
      - 动态先知控制
- 五、工业应用
  - 典型流程控制
    - 反应釜温度控制
    - 精馏塔控制
    - 流体输送系统控制
    - 催化反应控制
  - 系统集成
    - DCS（集散控制系统）
    - FCS（现场总线控制系统）
    - SCADA系统
    - MES（制造执行系统）
- 六、发展趋势
  - 智能化
    - AI应用
    - 机器学习
    - 物联网（IoT）
  - 数字化
    - 工业4.0
    - 大数据分析
  - 无线仪表技术
    - 无线传感器网络
    - 蓝牙和Wi-Fi应用
  - 功能安全系统（SIS）
    - 安全仪表系统设计
    - 风险评估与管理