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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果热采仪器仪表自动化技术探讨随着人类科学技术的进步，控制理论及仪表技术不断发展和完善，4C技术的发展。控制仪表系统的发展由模拟控制系统数字控制系统网络控制系统。控制仪表与装置涉及的面十分广泛，仪表的自动化在石油开采，特别是热采施工中得到了广泛的应用。当前围绕着实现热采仪器仪表整体自动化这个总目标，实现开采过程中的自动化、综合化、最佳化是学者们探讨和研究的主要关注点。一、实现热采仪器仪表自动化的目的探讨在热采施工过程中，传统的施工方式为人工作业，这样的施工方式不仅工
2、作效率低下，与此同时，这种用人工操作的生产过程中，虽然人的思维是无限的，但人的五官、手、脚，对外界的观察与控制，其精度和速度是有一定限度的。而且由于体力关系，人直接操纵设备，其功率也是有限的。如果用自动装置代替人的操作，完成人工方式根本无法进行的复杂生产过程，并使生产过程在最佳条件下进行，从而可使生产效率得到提高。根据笔者多年的实践经验，总结了在热采仪器仪表实现自动化的以下目的：1、减轻劳动强度，改善劳动条件在石油热采施工生产过程，多是高温、高压、易燃易爆。还有的是剧毒、有腐蚀性等。实现了生产过程自动化，人员只要对自动化装置的运行进行监控，不需要再直接从事大量而又危险的操作。2、保证生产安全能
3、防止事故的发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。3、改变劳动方式，提高操作人员的文化技术水平没有生产过程自动化联盟，现代化的工业大生产是不可能的。因此，自动化程度的高低，是衡量工业企业生产水平是否 主要标志之一。二、控制仪表和装置是自动控制系统的重要设备，在自动控制系统中，由检测仪表将生产工艺参数变为电信号或气压信号后，不仅要由显示仪表显示或记录，让人们了解生产过程的情况，还需将信号传送给控制仪表和装置，对生产过程进行自动控制，使工艺参数符合预期要求，因此他们是实际生产过程自动化的重要工具。按控制仪表与装置所用能源的不同，可以将其分为电动、气动、液动和混合式等几大类。其中，
4、气动和液动控制仪表和装置发展最早，但电动控制仪表与装置发展异常迅速，现在已经占绝对统治地位。气动控制仪表的特点是：性能稳定，可靠性高，具有本质安全防爆性能，不受电磁场干扰、结构简单、维护方便。在电子技术和计算机技术高度发展的今天，气动控制仪表所占领地虽然已十分狭小，但在一些大型装置的主体设备周围，仍有采用基地式气动控制仪表对单一的工艺参数进行就地单回路调节。尤其是气动执行器，具有安全、可靠及工作平衡等优点。应用仍十分广阔，在许多由电动控制仪表和装置构成的系统中，执行器仍彩气动式的。因此，我国及世界上一些大型自动控制仪表装置生产公司仍在生产气动控制仪表。随着生产过程自动化的发展，远距离集中控制控
5、制日益增多，控制系统规模和复杂程度不断增加，气动和液动控制仪表在许多场合已不能满足要求，而电动控仪表与装置则得到起来越广泛的应用和飞速的发展。尤其是随着微电子技术的发展，过去被认为影响电动控制仪表发展的一些技术问题已经得到解决，品种规格更趋完善，质量不断提高。如过去认为影响电动控制仪表广泛使用的防爆问题，现在彩防爆结构、直流低电压、小电流的本质安全型防爆电路及防爆栅等措施，得到了很好地解决。电动控制仪表与装置也因此能应用到石油、化工等工业部门的自动化系统中。随着生产过程自动化的发展，远距离集中控制控制日益增多，控制系统规模和复杂程度不断增加，气动和液动控制仪表在许多场合已不能满足要求，而电动控
6、仪表与装置则得到起来越广泛的应用和飞速的发展。尤其是随着微电子技术的发展，过去被认为影响电动控制仪表发展的一些技术问题已经得到解决，品种规格更趋完善，质量不断提高。如过去认为影响电动控制仪表广泛使用的防爆问题，现在彩防爆结构、直流低电压、小电流的本质安全型防爆电路及防爆栅等措施，得到了很好地解决。电动控制仪表与装置也因此能应用到石油、化工等工业部门的自电动控制仪表与装置都采用了电子技术，从原理上分，电子控制仪表与装置又可分为两大类：模拟式控制仪表与装置和数字式控制仪表与装置。模拟式控制仪表与装置按结构形式可分为基地式、单元组合式、组件组装式三大类。基地式控制仪表一般结构比较简单，价格低廉，它不
7、仅能够进行控制，同时还可指示、记录。因此适用于小型企业的单机自动控制系统。单元组合式控制仪表应用灵活、通用性强，便于控制仪表的生产、维护及备品库存等。组件组装式控制仪表可由仪表制造厂预先根据用户要求，组装好整套自控系统，再以成套装置形式提供给用户，从而可使自控系统的现场施工、系统安装和调试工作量大大减小，也使维护、检修和系统改组工作大大简化。数字模拟混合式系统：现场仪表与控制室装置之间通信采用模拟信号420mA，数字控制仪表内部的信号处理为数字信号，但输入仍为420mA，控制装置之间和控制装置与上位计算机之间采用数字通信技术。例如目前数字控制仪表，DCS系统，PLC系统，FCS系统等。三大控制
8、系统之间的差异：目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。下面就仅以DCS与FCS进行比较。DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。数字通信和模拟信号通信方式比较：简化了硬件
9、结构，提高了装置精度；提高了信号传输精度；传输的信息更加丰富；大大降低了布线的复杂性和费用。现场总线控制系统：它是将智能现场仪表与控制室的装置利用现场总线连接起来，构成一种全数字全分散全开放的新一代控制系统。传统的DCS和FCS的区别：传统的DCS和FCS原理结构如下图所示。三、总结：我国在热采仪器仪表的自动化技术方面研究起步较晚，研究领域也并不深入，对一些问题还没有较为透彻的研究，本文试着从仪表自动化的一般理论出发，根据笔者多年的实践经验对热采仪器仪表自动化技术进行详细的阐述，在热采仪器仪表自动化方面提出了自己的一点见解和意见以求促进相关技术领域的发展。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
