陳文旭

摘 要：伴隨科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)模式也逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，變得更具智能化特點。因此，企業(yè)在日常工作時，理應(yīng)積極應(yīng)用自動化儀表和自動化控制技術(shù)，以此完成各項工作任務(wù)，促使企業(yè)的經(jīng)濟效益有所提高。本篇文章主要描述了自動化儀表的作用，并對于自動化儀表和自動化控制技術(shù)的基本運用方面發(fā)表一些個人的觀點和看法。

關(guān)鍵詞：自動化儀表;自動化控制技術(shù);運用

引 言：工業(yè)自動化儀表的出現(xiàn)加快了工業(yè)自動化進程，不僅帶來了生產(chǎn)效率的提高，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中的實時監(jiān)測，也提高了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來了保障。同時，工業(yè)自動化儀表能夠替代人工進行數(shù)據(jù)檢查和設(shè)備操控，降低了工業(yè)生產(chǎn)對人力資源的依賴，降低生產(chǎn)中的人工成本，也減少了人為操作帶來的失誤。

1.工業(yè)自動化儀表概述

工業(yè)自動化儀表是一種能夠在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對各類機械設(shè)備進行監(jiān)測和顯示的儀表，在對設(shè)備檢測的過程中形成數(shù)據(jù)記錄并能夠通過自動化控制技術(shù)實現(xiàn)自動控制。有助于在工業(yè)生產(chǎn)中及時準確掌握生產(chǎn)工藝的全部過程，并結(jié)合數(shù)據(jù)變化進行調(diào)節(jié)，從而確保工業(yè)生產(chǎn)的順利進行，發(fā)揮出降低生產(chǎn)損耗，提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要作用。

2.儀表自動化控制技術(shù)主要特征

2.1自動化控制技術(shù)具備多元化

化工的生產(chǎn)具有一定危險，極易造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損毀，必須將安全控制作為生產(chǎn)的首要目標，以此為依據(jù)提高生產(chǎn)效率。自動化控制系統(tǒng)也必須在安全控制的前提下開展生產(chǎn)工作。當(dāng)前所使用的石油化工儀表自動化控制技術(shù)，在DCS控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展，滿足了石油化工生產(chǎn)的具體需求，使自動化控制系統(tǒng)更為多樣，更為方便。與舊有控制系統(tǒng)相比，石油化工生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)的界面豐富，多樣化人性化操作模塊數(shù)量增加，集成化程度相應(yīng)提高，儀器表面可視化能力更強等。

2.2自動化控制系統(tǒng)彰顯綜合性及智能化

當(dāng)前化工儀表控制化系統(tǒng)的智能化越來越強，尤其在儀表及系統(tǒng)分散性控制這一領(lǐng)域。就實際應(yīng)用來看，石油化工自動控制化系統(tǒng)，將分散控制與系統(tǒng)控制相結(jié)合，擴大了使用范圍，并提高了具體的控制能力，進一步增強了石油化工產(chǎn)品的性能。除此之外石油化工儀表的分散性控制、先進控制、數(shù)字化控制、智能化控制，可以幫助企業(yè)節(jié)約資源，簡化操作，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程。

3.自動化儀表的主要種類

3.1顯示儀表

所謂顯示儀表，主要是針對被測參數(shù)展開顯示和記錄。在實際使用的過程中，但凡有任何異常情況出現(xiàn)，都會發(fā)出高報或者低報，以此能夠起到提醒的效果。如果從顯示角度入手，能夠?qū)⑵鋭澐譃椋簞尤κ斤@示儀表、自動平衡式顯示儀表、數(shù)字式顯示儀表、智能顯示儀表、無紙記錄儀表

3.2檢測儀表

檢測儀表主要是針對變量數(shù)值展開檢測，并通過變送器，對其進行全面轉(zhuǎn)化，以此變成4～20mA或1～5V DC標準信號。此類信號無論是上限還是下限，均能夠達到標準化的狀態(tài)。

3.3調(diào)節(jié)儀表

對于調(diào)節(jié)儀表來說，自身能夠起到自動控制的效果，主要依靠預(yù)先設(shè)定的程序，對被控變量展開合理控制。單從操作方面來看，基本上全部都是負反饋回路。在進行劃分的時候，通常可以分成三類，分別是比例類、微分類、以及比例積分微分類。

3.4執(zhí)行儀表

對于終端控制來說，執(zhí)行器是過程控制回路中非常重要的環(huán)節(jié)。在日常生產(chǎn)的時候，主要基于調(diào)節(jié)器本身，將信號發(fā)送出來。通過正向通路，對物料進行調(diào)整，包括給定量或者比較量、偏差量。這樣一來，無論是溫度、流量、壓力還是液位，所有參數(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)。而具體構(gòu)造方面，主要分成兩個部分，分別是調(diào)節(jié)機構(gòu)以及執(zhí)行機構(gòu)。

3.5計算儀表

對計算儀表而言，主要是針對系統(tǒng)中實際輸入的參數(shù)資料展開運算。因此如果基于運算關(guān)系進行劃分，主要包括三個方面，分別是加減法運算、乘法運算以及開方運算。

4.工業(yè)自動化儀表控制技術(shù)

自動化控制技術(shù)具有較高的綜合性，是通過自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制任務(wù)的。自動化控制技術(shù)能夠在無人操控的情況下，采用控制裝置按照預(yù)定的程序?qū)C械等進行控制，達到工業(yè)生產(chǎn)的預(yù)期。目前，行業(yè)上應(yīng)用較廣泛，且具有代表性的為APC先進控制，可實現(xiàn)PID參數(shù)自整定，過程數(shù)據(jù)歷史記憶與自動優(yōu)化相結(jié)合，從而實現(xiàn)連續(xù)性邊緣控制，優(yōu)化常規(guī)DCS系統(tǒng)控制安全裕度過大的問題。

4.1嵌入式微控制器

嵌入式微控制器是基于計算機技術(shù)以及電子電路技術(shù)、IT技術(shù)等深度融合的基礎(chǔ)上而形成的產(chǎn)物。如：嵌入式溫控制器在微控制器的基礎(chǔ)上，外加了專用電路和軟件，形成了微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)，進而滿足了工業(yè)生產(chǎn)對可靠性、功耗和體積等嚴格的要求，被普遍應(yīng)用在制造業(yè)和汽車、船舶以及航空航天等領(lǐng)域，是具有廣闊發(fā)展前景的現(xiàn)代技術(shù)。

4.2可編程控制器

可編程控制器（PLC）是以計算機技術(shù)作為基礎(chǔ)的控制裝置，是為工業(yè)生產(chǎn)專門設(shè)計的數(shù)字操作系統(tǒng)。這種裝置可以將編寫的程序存儲在存儲器中，進行各種計算和順序控制，并通過數(shù)據(jù)傳輸發(fā)出操作指令對各種工業(yè)設(shè)備進行操控。近年來，PLC技術(shù)在不斷發(fā)展，應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)應(yīng)用到了生產(chǎn)和制造的各個領(lǐng)域。

4.3變頻器

變頻器將變頻技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合，對電機工作電源頻率進行調(diào)解實現(xiàn)電力控制，變頻器主要結(jié)構(gòu)包括整流電路、直流中間電路、逆變電路以及控制電路。隨著變頻器生產(chǎn)和研發(fā)技術(shù)的不斷提高，變頻器將向著大容量、體積小、多功能和智能化發(fā)展，將逐漸適用于各種工業(yè)生產(chǎn)的需求。

4.4觸摸屏觸

摸屏是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而逐漸走向成熟的，被普遍應(yīng)用到人機交互設(shè)備中。目前，觸摸屏已經(jīng)呈現(xiàn)出了多元化發(fā)展的態(tài)勢，不僅應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中作為主要的輸入設(shè)備，還應(yīng)用到了人們的生活中，成為時代發(fā)展的重要標志。

4.5傳感器技術(shù)

傳感器是獲取信息的重要方式，傳感器與計算機技術(shù)和信息通信技術(shù)相結(jié)合促進了社會自動化和智能化發(fā)展。利用傳感器能夠?qū)⒐I(yè)生產(chǎn)中的實時狀態(tài)進行監(jiān)測，形成動態(tài)信息并進行準確傳遞，具有性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在各種測量領(lǐng)域中。

5.工業(yè)自動化儀表的發(fā)展趨勢

其一是機電一體化，主要基于設(shè)備、電子以及信息資料，將其綜合在一起。此類系統(tǒng)的操作難度大幅度下滑，工作人員無需浪費過多時間投入到一些重復(fù)、繁雜的事務(wù)之中，以此釋放人力成本，并將人工失誤產(chǎn)生的概率降至最低，因此控制精度、速度控制以及自適應(yīng)控制的效果都令人非常滿意。其二是推廣的速度不斷加快，在有限的時間之中，能夠得到非常廣泛的應(yīng)用，在多個不同的領(lǐng)域之中得到了有效滲透。其三是多元化特點，單從未來發(fā)展的趨勢來說，單一類型的產(chǎn)品將會被市場所完全淘汰，而許多有著較強綜合性的產(chǎn)品將會占領(lǐng)整個市場，受到廣大企業(yè)的青睞。其四是控制智能化，對于現(xiàn)有的自動化控制系統(tǒng)來說，基本上都以DCS、SIS、PLC為主。此類系統(tǒng)雖然有著諸多優(yōu)勢，但同樣有著不少缺點，主要是無法和其他系統(tǒng)完全兼容，亦或者應(yīng)用的指令系統(tǒng)也與普通系統(tǒng)差距非常大。如此一來，工作人員在實際使用時，要求具備的知識面非常廣，整體難度就會非常大。因此，未來自動化技術(shù)必然需要突破這一難關(guān)，不僅功能十分強大，而且操作模式也極為便利。

結(jié)束語

綜上所述，無論是自動化儀表還是自動化控制技術(shù)，當(dāng)前都已經(jīng)在多個領(lǐng)域之中得到了滲透。單從實際情況來看，相關(guān)發(fā)展仍然存在一定缺陷。因此，研究人員還需要繼續(xù)分析，對其中的不足進行改進，促使設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用效果均能夠得到全面提升。實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化、數(shù)字化、智能化控制，為企業(yè)實現(xiàn)資源整合、降本增效、節(jié)約能源，提高產(chǎn)品綜合競爭力，從而提升企業(yè)的管理水平、降低運營成本，增強企業(yè)核心競爭力，進而推動整個自動化行業(yè)不斷進步。

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