關(guān)于自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用探討

練敬超

摘要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)效率有著重要意義。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，使得工業(yè)生產(chǎn)更加高效和安全。自動(dòng)化儀表可以提高工業(yè)生產(chǎn)中各種要素的監(jiān)測(cè)效率，而自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)減少人工操作，提高生產(chǎn)能力也有著很重要的幫助。本文主要探討了自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表；自動(dòng)化控制技術(shù)；實(shí)際應(yīng)用；水處理

1 自動(dòng)化儀表及作用

所謂自動(dòng)化儀表，主要是指由一些自動(dòng)化元件組成的，并具有測(cè)量、記錄、顯示、控制和報(bào)警等功能的自動(dòng)化技術(shù)工具。以水處理為例，現(xiàn)代水處理工廠對(duì)流向的監(jiān)控以及對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)都可以通過職能自動(dòng)化儀表進(jìn)行，而減少人工操作。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了減少人工檢測(cè)的誤差，就需要利用自動(dòng)化的儀器對(duì)生產(chǎn)或處理過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化儀表的工作原理，主要是通過傳感器，檢測(cè)要素的實(shí)時(shí)狀況，在通過信息傳輸，將檢測(cè)結(jié)果反饋給系統(tǒng)。在這個(gè)過程中，若是要素水平超過一定的數(shù)值后，系統(tǒng)就會(huì)給出報(bào)警提示。在這個(gè)過程中，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)要素的檢測(cè)，在生產(chǎn)過程起到管理作用，也可對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行及時(shí)報(bào)警等。

自動(dòng)化儀表的作用，主要在于其能夠?yàn)樯a(chǎn)提供更好的管理途徑和檢測(cè)手段。因此，自動(dòng)化儀表能夠有效提高生產(chǎn)效率。而其具有的管理功能和報(bào)警功能，又能夠有效保證生產(chǎn)的安全性。自動(dòng)化儀表應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，在于幫助生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)智能化，能夠幫助管理者快速搜集生產(chǎn)過程信息，從而有利于幫助生產(chǎn)規(guī)劃者有效整合信息，優(yōu)化生產(chǎn)路線，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，幫助提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。水廠水處理生產(chǎn)中，自動(dòng)化儀表是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的直接檢測(cè)設(shè)備，使用自動(dòng)化儀表能及時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)、確保水質(zhì)、保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。

在水處理工作中，需要用到的儀表主要分為兩種。一類是用于檢測(cè)處理過程的一些參數(shù)儀表，比如測(cè)量溫度、液位、流量和壓力等參數(shù)的儀表。二類則是用于檢測(cè)水質(zhì)量的儀表，比如用于檢測(cè)水的濁度、酸堿度和溶氧含量等數(shù)據(jù)的儀表。而自動(dòng)化儀表的使用，對(duì)提高水處理過程各種參數(shù)的監(jiān)測(cè)以及水質(zhì)檢測(cè)有重要的幫助。自動(dòng)化儀表具有測(cè)量精度高，響應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)，能夠滿足水處理工作的需要。

液位計(jì)這種自動(dòng)化儀表其可靠性高，安裝方便。更為重要的是，液位計(jì)屬于非接觸測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果并不受液體密度和粘度的影響。在水處理系統(tǒng)中，主要使用到超聲液位計(jì)，這種液位計(jì)通過超聲波脈沖在發(fā)射器和接收器之間的傳遞，測(cè)量傳遞時(shí)間就能確定傳感器與液面之間的距離，這樣就能精準(zhǔn)測(cè)量出液位。根據(jù)實(shí)際效果，超聲液位計(jì)的精準(zhǔn)度可以達(dá)到0.5%。

濁度測(cè)量是水處理工作的重要環(huán)節(jié)。造成水渾濁的主要原因就是水中存在的分散懸浮的顆粒。這些顆粒的存在，會(huì)降低水的透明度。因此，利用散光濁度儀，通過測(cè)定水的散光程度，就能測(cè)定水的濁度。散光濁度儀具有測(cè)量靈敏度高和準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢(shì)，并且其重復(fù)性好，對(duì)提高水質(zhì)濁度檢測(cè)效率很有幫助。

水處理系統(tǒng)中一般使用電磁流量計(jì)。電磁流量計(jì)主要利用電磁感應(yīng)的原理，通過測(cè)定管道直徑以及流體的電壓，既可以確定管道流體的平均流速。電磁流量計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn)，這種儀表測(cè)量不受流體溫度和粘度等因素的影響，同時(shí)，其可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量，得到精準(zhǔn)度很高的流量測(cè)結(jié)果。如下圖為電磁流量計(jì)原理圖。

2 自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)提高水處理效率有著重要幫助。自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制作用，對(duì)提高水處理能力很有幫助。

比如無線網(wǎng)絡(luò)的使用，就可以有效提高水處理效率。無線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水質(zhì)量的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并可以通過特定的測(cè)定設(shè)備來反映特征常數(shù)，從而可以幫助確定水處理狀態(tài)是否正常運(yùn)行。此外，無線遠(yuǎn)程監(jiān)控還能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確定水處理過程的整體布局是否有問題存在，而對(duì)于一些故障，遠(yuǎn)程監(jiān)控就會(huì)及時(shí)給出報(bào)警及時(shí)，使得問題能夠在第一時(shí)間被解決。

工業(yè)以太網(wǎng)的使用，能夠有效保證水處理過程的可靠性和實(shí)時(shí)性。而水處理中，PLC技術(shù)的使用，可以提高模擬量處理能力。而PLC技術(shù)也DCS技術(shù)的有效融合，就能將PLC的快速邏輯控制響應(yīng)速度和DSC的復(fù)雜計(jì)算優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，對(duì)提高水處理的控制效率很有好處。水處理過程一般具有多變量性、不確定性、時(shí)變性、隨機(jī)性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，因此，其數(shù)據(jù)采集和處理難度很大。而PLC技術(shù)也DCS技術(shù)的融合使用，就能為水處理提供更加科學(xué)合理的控制策略，從而可以在控制出水指標(biāo)、防止外部因素對(duì)水處理的干擾方面有著重要的效用。

3 自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

在未來，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用主要會(huì)朝著機(jī)電一體化和多元化方向發(fā)展。機(jī)電一體化是由機(jī)械、信息和電子于一體的綜合性系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)具有高精度控制功能，并能實(shí)現(xiàn)自診斷、自校正、自檢索和自補(bǔ)償功能。機(jī)電一體化可以解決現(xiàn)在自動(dòng)化技術(shù)面臨繁瑣工作量的問題，該結(jié)構(gòu)對(duì)降低成本很有優(yōu)勢(shì)。另外，從當(dāng)前的市場(chǎng)看，多品種，小批量，并且具有多種功能切換作用的產(chǎn)品更受到歡迎，這種多元化自動(dòng)化控制產(chǎn)品更有發(fā)展前途。最后，系統(tǒng)不能兼容，指令系統(tǒng)和語(yǔ)言不一致等都給實(shí)際工作帶來了很大的不便。因此，為了解決這方面的問題，自動(dòng)化控制技術(shù)就應(yīng)該往智能化和操作簡(jiǎn)單的方向發(fā)展，從而為生產(chǎn)提供功能更加強(qiáng)度的智能化儀器。

4 結(jié)論

綜上所述，包括水處理在內(nèi)的生產(chǎn)或者處理過程中，自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用能有效提高生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量。更為重要的是，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效保證生產(chǎn)和處理工作的安全性，減少了人工操作，降低了企業(yè)成本。而未來，自動(dòng)化控制技術(shù)主要會(huì)朝著機(jī)電一體化、多元化和智能化的方向發(fā)展，其應(yīng)用范圍也會(huì)不斷擴(kuò)大，從而能夠創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳經(jīng)緯.探析工業(yè)自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技，2016（35）： 194195.

[2]呂文淵.自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（21）： 139.