自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用

陳林勇

在工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化儀表是不可或缺的重要組成部分之一，為確保儀表的運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，需要相應(yīng)的控制系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行控制?；诖它c(diǎn)，本文首先簡(jiǎn)要分析了自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)ψ詣?dòng)化儀表的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有所幫助。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化儀表 控制系統(tǒng) 應(yīng)用

1 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

1.1 超強(qiáng)的存儲(chǔ)能力

在傳統(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)中，工作人員需要在不同時(shí)期記錄數(shù)字，通過(guò)記錄反映儀表的運(yùn)行狀態(tài)變化。盡管在儀表控制系統(tǒng)中采用了組合的邏輯電路和時(shí)序電路，但是卻只能實(shí)現(xiàn)某一時(shí)刻的記錄，工作人員仍需定期監(jiān)控儀表的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)，不僅增加了工作人員的工作量，而且還會(huì)造成數(shù)據(jù)記錄不完整，難以通過(guò)記錄真實(shí)反映設(shè)備和管道內(nèi)氣壓、溫度等參數(shù)的變化。而在自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在后臺(tái)中央處理器中存入每一階段的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)控需要?dú)w檔和輸出不同階段的數(shù)據(jù)，用于后期分析處理，為設(shè)備管理提供可靠依據(jù)。

1.2 強(qiáng)大的計(jì)算與數(shù)據(jù)處理能力

自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)內(nèi)嵌入了微型計(jì)算機(jī)，能夠提升控制系統(tǒng)的計(jì)算與數(shù)據(jù)處理能力，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的數(shù)字化管理。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)可精確記錄數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，將某一時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化通過(guò)圖像直觀地展現(xiàn)出來(lái)，在圖像上分析設(shè)備運(yùn)行狀況。自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)完善了數(shù)據(jù)搜集、處理、分析功能，有利于提高設(shè)備維護(hù)與管理效率。

1.3 良好的可擴(kuò)展性

與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)將軟件程序替代了復(fù)雜的硬件處理器，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，其本身具備較強(qiáng)的可拓展性，不需要在系統(tǒng)外部增加硬件設(shè)備提升系統(tǒng)性能，而只需在系統(tǒng)內(nèi)部安裝相應(yīng)軟件或進(jìn)行軟件升級(jí)，擴(kuò)展系統(tǒng)的應(yīng)用功能，就能達(dá)到提升系統(tǒng)性能的目的。此外，自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)還可提供可視化操作，使程序設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化，軟件升級(jí)更加便捷，無(wú)需重復(fù)編程和更改電路，這樣有利于根據(jù)設(shè)備的具體狀況，在后期維護(hù)管理中有計(jì)劃地拓展系統(tǒng)功能。

2 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

2.1 控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1.1 傳感技術(shù)的應(yīng)用

在自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中，要應(yīng)用先進(jìn)的傳感器技術(shù)，提高自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度。傳感器能夠在儀表控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)模式中，依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)有效調(diào)節(jié)非線性、前饋和后滯等內(nèi)容，進(jìn)而解決自動(dòng)化儀表多回路的問(wèn)題。在選用傳感器材料時(shí)，為保證傳感器擁有良好的性能，具備強(qiáng)大的實(shí)用功能，要選用先進(jìn)材料和設(shè)備制造傳感器。通過(guò)應(yīng)用新型的傳感器，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的集成化操作提供技術(shù)支撐。

2.1.2 智能化調(diào)節(jié)器的應(yīng)用

微處理器是自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的主要組成部分，近年來(lái)隨著微處理器技術(shù)的快速發(fā)展，使得儀表的調(diào)節(jié)器向智能化的方向演進(jìn)。在自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中，一般均采用數(shù)字化管理模式，為促使系統(tǒng)調(diào)節(jié)器更加智能化，要不斷強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)算功能和數(shù)字處理能力，實(shí)現(xiàn)幾種編制信號(hào)的同時(shí)輸入，提高自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和監(jiān)控能力。為此，在自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中，有必要應(yīng)用智能化調(diào)節(jié)器，促使系統(tǒng)操作更加便捷，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)性，從而提升自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的性能。

2.1.3 可編程控制器的應(yīng)用

自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的高度集成化是其發(fā)展的重要方向，為此在該系統(tǒng)中要應(yīng)用可編程控制器，實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的集成，并將部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的邏輯電路硬件替換為軟件。由于硬件更換不僅操作復(fù)雜，并且還會(huì)增加成本支出，而通過(guò)對(duì)軟件進(jìn)行編程，能夠避免硬件更換帶來(lái)的麻煩，對(duì)硬件復(fù)雜的控制予以?xún)?yōu)化，提升自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的性能。尤其在自動(dòng)化儀表改良方面，應(yīng)用可編程控制器能夠?qū)崿F(xiàn)軟件升級(jí)，拓展儀表中的功能，使其滿足設(shè)備管理與監(jiān)控需要，有利于提高數(shù)據(jù)測(cè)量的精確度。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

2.2.1 DCS系統(tǒng)的發(fā)展

DCS即分布式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。DCS系統(tǒng)作為當(dāng)前最為先進(jìn)的控制系統(tǒng)，其樞紐系統(tǒng)是由過(guò)程控制級(jí)和監(jiān)控級(jí)組成的通信網(wǎng)絡(luò)，與4C技術(shù)相結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)。

2.2.2 開(kāi)放性系統(tǒng)的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器、儀表與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系將更加緊密，將計(jì)算機(jī)接入口設(shè)置在儀器儀表的接入口上，可通過(guò)USB接口將測(cè)量得出的結(jié)果存儲(chǔ)到移動(dòng)設(shè)備中。在儀表中設(shè)置齊全的接口，保證控制儀、執(zhí)行器等硬件設(shè)備順利連接，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制設(shè)施與智能化測(cè)量的有效集成，促進(jìn)儀表控制系統(tǒng)更加開(kāi)放化。

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的發(fā)展

當(dāng)前，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，這為建立以網(wǎng)絡(luò)體系為中心的自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。這種控制系統(tǒng)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)建立起連接，并利用數(shù)字化通信技術(shù)，能夠推動(dòng)控制系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，

3 結(jié)論

綜上所述，為了確保自動(dòng)化儀表的運(yùn)行穩(wěn)定性，需要為其配備相應(yīng)的控制系統(tǒng)，本文在簡(jiǎn)要闡述自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，對(duì)控制系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了論述。未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加大對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)的研究力度，除了對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善之外，還應(yīng)開(kāi)發(fā)新的控制系統(tǒng)，從而更好地為自動(dòng)化儀表的運(yùn)行服務(wù)。

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作者單位

河鋼承鋼自動(dòng)化中心 河北省承德市 067002