為了實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，一般要包括自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)操縱和自動(dòng)控制等方面的內(nèi)容，現(xiàn)分別予以介紹。

1、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

利用各種檢測(cè)儀表對(duì)主要工藝參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、指示或記錄的，稱為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。它代替了操作人員對(duì)工藝參數(shù)的不斷觀察與記錄，因此起到人的眼睛的作用。

下圖的熱交換器是利用蒸汽來(lái)加熱冷液的，冷液經(jīng)加熱后的溫度是否達(dá)到要求，可用測(cè)溫元件配上平衡電橋來(lái)進(jìn)行測(cè)量、指示和記錄、冷液的流量可以用孔板流量計(jì)進(jìn)行檢測(cè);蒸汽壓力可用壓力表來(lái)指示，這些就是自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。

熱交換器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)示意圖

2、自動(dòng)信號(hào)和聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)

生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)由于一些偶然因素的影響，導(dǎo)致工藝參數(shù)超出允許的變化范圍而出現(xiàn)不正常情況時(shí)，就有引起事故的可能。為此，常對(duì)某些關(guān)鍵性參數(shù)設(shè)有自動(dòng)信號(hào)聯(lián)鎖裝置。當(dāng)工藝參數(shù)超過(guò)了允許范圍，在事故即將發(fā)生以前，信號(hào)系統(tǒng)就自動(dòng)地發(fā)出聲光信號(hào)，告誡操作人員注意，并及時(shí)采取措施。如工況已到達(dá)危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，由傳感器及無(wú)紙記錄儀等設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)處理，聯(lián)鎖系統(tǒng)立即自動(dòng)采取緊急措施，打開(kāi)安全閥或切斷某些通路，必要時(shí)緊急停車，以防止事故的發(fā)生和擴(kuò)大。它是生產(chǎn)過(guò)程中的一種安全裝置。例如某反應(yīng)器的反應(yīng)溫度超過(guò)了允許極限值，自動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出聲光信號(hào)，報(bào)警給工藝操作人員以及時(shí)處理生產(chǎn)事故。由于生產(chǎn)過(guò)程的強(qiáng)化，往往靠操作人員處理事故已成為不可能，因?yàn)樵谝粋€(gè)強(qiáng)化的生產(chǎn)過(guò)程中，事故常常會(huì)在幾秒鐘內(nèi)發(fā)生，由操作人員直接處理是根本來(lái)不及的。自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)可以圓滿地解決這類問(wèn)題，如當(dāng)反應(yīng)器的溫度或壓力進(jìn)入危險(xiǎn)限時(shí)，聯(lián)鎖系統(tǒng)可立即采取應(yīng)急措施，加大冷卻劑量或關(guān)閉進(jìn)料閥門，減緩或停止反應(yīng)，從而可避免引起爆炸等生產(chǎn)事故。

3、自動(dòng)操縱及自動(dòng)開(kāi)停車系統(tǒng)

自動(dòng)操縱系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)先規(guī)定的步驟自動(dòng)地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行某種周期性操作。例如合成氨造氣車間的煤氣發(fā)生爐，要求按照吹風(fēng)、上吹、下吹制氣、吹凈等步驟周期性地接通空氣和水蒸氣，利用自動(dòng)操縱機(jī)可以代替人工自動(dòng)地按照一定的時(shí)間程序扳動(dòng)空氣和水蒸氣的閥門，使它們交替地接通煤氣發(fā)生爐，從而極大地減輕了操作工人的重復(fù)性體力勞動(dòng)。

自動(dòng)開(kāi)停車系統(tǒng)可以按照預(yù)先規(guī)定好的步驟，將生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)地投入運(yùn)行或自動(dòng)停車。

4、自動(dòng)控制系統(tǒng)

生產(chǎn)過(guò)程中各種工藝條件不可能是一成不變的。特別是化工生產(chǎn)，大多數(shù)是連續(xù)性生產(chǎn)，各設(shè)備相互關(guān)聯(lián)著，當(dāng)其中某一設(shè)備的工藝條件發(fā)生變化時(shí)，都可能引起其他設(shè)備中某些參數(shù)或多或少地波動(dòng)，偏離了正常的工藝條件，為此，就需要用一些自動(dòng)控制裝置，對(duì)生產(chǎn)中某些關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，使它們?cè)谑艿酵饨绺蓴_(擾動(dòng)）的影響而偏離正常狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)地控制而回到規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)，為此目的而設(shè)置的系統(tǒng)就是自動(dòng)控制系統(tǒng)。

由以上所述可以看出，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)只能完成了解生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行情況的任務(wù);信號(hào)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)只能在工藝條件進(jìn)入某種極限狀態(tài)時(shí)，采取安全措施，以避免生產(chǎn)事故的發(fā)生;自動(dòng)操縱系統(tǒng)只能按照預(yù)先規(guī)定好的步驟進(jìn)行某種周期性操縱;只有自動(dòng)控制系統(tǒng)才能自動(dòng)地排除各種干擾因素對(duì)工藝參數(shù)的影響，使它們始終保持在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值上，保證生產(chǎn)維持在正常或***佳的工藝操作狀態(tài)。因此，自動(dòng)控制系統(tǒng)是自動(dòng)化生產(chǎn)中的核心部分，也是本課程了解和學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。