自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展與研究

吳偉偉

摘要：文章基于對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的介紹，分析此系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)表現(xiàn)出的功能和優(yōu)勢(shì)，并對(duì)此系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng);應(yīng)用;發(fā)展

1引言

自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)在目前工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，有助于發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)來(lái)為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)人監(jiān)管模式下的自動(dòng)化測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，提升了化工生產(chǎn)中各類電氣設(shè)備管理和后期維修的便捷性，對(duì)推動(dòng)整個(gè)化工行業(yè)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提升有著重要作用。

2自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)要介紹

控制系統(tǒng)包含的內(nèi)容有幾項(xiàng)內(nèi)容，其中一項(xiàng)包含一項(xiàng)集散控制系統(tǒng)，還有一項(xiàng)就是安全儀表系統(tǒng)，另外一項(xiàng)就是可編程控制器的相關(guān)的系統(tǒng)。由于這些系統(tǒng)的作用是不相同的，例如集散控制系統(tǒng)在處理微處理器的過(guò)程中需要采用控制功能分散，同時(shí)還要顯示操作集中，對(duì)于兼顧以及自治以及相關(guān)的協(xié)調(diào)工作的設(shè)計(jì)原則的一點(diǎn)的新一代儀表控制系統(tǒng);而其中的安全儀表系統(tǒng)發(fā)揮的作用主要是為了控制系統(tǒng)中報(bào)警的以及聯(lián)鎖的相關(guān)部分，同時(shí)對(duì)于控制系統(tǒng)中一些檢測(cè)的相關(guān)結(jié)果實(shí)施的報(bào)警動(dòng)作以及調(diào)節(jié)控制，同時(shí)也是企業(yè)中自動(dòng)控制中一項(xiàng)十分重要的部分;PLC主要指的是對(duì)存儲(chǔ)器的相關(guān)程序進(jìn)行編制，同時(shí)結(jié)合其中的一些指令進(jìn)行操作以及計(jì)算，這樣能夠有效的控制不同類型的一些機(jī)械設(shè)備，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程也能夠起到重要的作用。

3自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

此控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先表現(xiàn)在存儲(chǔ)功能上的優(yōu)勢(shì)。這主要體現(xiàn)在通過(guò)此系統(tǒng)的應(yīng)用可以對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)，并且將這些數(shù)據(jù)通過(guò)后臺(tái)向處理器傳輸，并且通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，便于后續(xù)優(yōu)化調(diào)整以及檢修等工作的開展。同時(shí)，通過(guò)此優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，也節(jié)省了人工成本并保證數(shù)據(jù)記錄的完整性和連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道內(nèi)機(jī)械設(shè)備、空氣壓力以及溫度等參數(shù)的反饋和記錄。

其次，在化工生產(chǎn)的行業(yè)中，多數(shù)采用的是DCS控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的組成為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表層和控制單元層組成，可以在化工生產(chǎn)中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和輸出，保證信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、系統(tǒng)性和綜合性。同時(shí)也有助于提升化工生產(chǎn)的安全性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中人工成本的降低和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

最后是針對(duì)精煉設(shè)備等大型化工裝置來(lái)說(shuō)，在其中應(yīng)用此控制系統(tǒng)可以調(diào)整裝置的起動(dòng)和停止以及不斷變化的技術(shù)參數(shù)。通過(guò)一個(gè)開關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的啟停控制，而且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備性能。在上述應(yīng)用中，此系統(tǒng)則主要起到監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行速度、軸向振動(dòng)、氣缸熱膨脹等以及對(duì)儀器控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，確保設(shè)備運(yùn)行參數(shù)在最佳范圍之內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

4自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展

4.1? 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的作用

自動(dòng)化儀表的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：第一，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與傳統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)中不一樣，采用自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)，能夠很好且連續(xù)性地對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行的過(guò)程進(jìn)行記錄，且具有實(shí)時(shí)性。將對(duì)各類設(shè)備監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳遞給后臺(tái)的服務(wù)器進(jìn)行處理，并根據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)定好的范圍來(lái)分析系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，在各個(gè)時(shí)間段有無(wú)異常，并將分析的結(jié)果展示給工作人員，有助于工作人員第一時(shí)間確認(rèn)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。這樣極大地降低了生產(chǎn)人員的勞動(dòng)量，且提高了工作效率。由于系統(tǒng)分析的出錯(cuò)率極低，也降低了由于認(rèn)為因素誤處理數(shù)據(jù)所造成的事故;

第二，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理

自動(dòng)化控制儀表在系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)是不能直接使用的，需要進(jìn)行處理。因此，系統(tǒng)內(nèi)需要配置相應(yīng)的計(jì)算機(jī)來(lái)應(yīng)對(duì)各類數(shù)據(jù)的處理。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，可以進(jìn)行直觀的圖像化處理，提高數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用效果;

第三，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升

自動(dòng)化控制系統(tǒng)集合的內(nèi)容相對(duì)比較多，其中包含數(shù)據(jù)搜集以及處理分析等等相關(guān)的工作，同時(shí)能夠有效的提升自動(dòng)化儀表設(shè)備的質(zhì)量，另外一個(gè)方面也可以有效的提升生產(chǎn)力。例如在應(yīng)用自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的過(guò)程中，能夠有效的借助監(jiān)測(cè)以及應(yīng)用監(jiān)測(cè)煉化裝置中運(yùn)營(yíng)中不同的一些數(shù)據(jù)內(nèi)容并且產(chǎn)生積極的影響。

4.2? 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)的技術(shù)也得到了較大的提高。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的普及下，儀表的設(shè)計(jì)理念和結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化?？偟膩?lái)說(shuō)，工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中使用的儀表自動(dòng)化程度會(huì)越來(lái)越高，在數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。

針對(duì)開放性控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在目前的發(fā)展中越來(lái)越多的嵌入式操作系統(tǒng)核心軟件以及核心硬件系統(tǒng)應(yīng)用于測(cè)控儀器中，而且上述硬件系統(tǒng)所用的微處理硬件具有非常高的性能，這也使得此類測(cè)控儀器與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系更加緊密，并且通過(guò)自身的計(jì)算機(jī)接口來(lái)轉(zhuǎn)移和傳輸數(shù)據(jù)、連接網(wǎng)絡(luò)以及打印等，同時(shí)也可以連接現(xiàn)場(chǎng)的各種測(cè)控儀器或者執(zhí)行器設(shè)備，加之過(guò)程控制系統(tǒng)中主計(jì)算機(jī)的應(yīng)用來(lái)形成測(cè)量與控制系統(tǒng)，通過(guò)此種具有特定功能系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)開展智能化現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量以及設(shè)備控制，并且實(shí)現(xiàn)相互之間的開放式互連。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，目前結(jié)合了數(shù)字化通信技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可以在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)設(shè)備的連接，此種系統(tǒng)可以作為企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的底層來(lái)保證智能儀表作用的發(fā)揮。在目前工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展趨勢(shì)下，也會(huì)逐漸形成全新的自動(dòng)化儀表，也就是基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系的IP智能現(xiàn)場(chǎng)儀表。通過(guò)此種儀表的應(yīng)用可以在嵌入式互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的建立，通過(guò)此網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以使得網(wǎng)絡(luò)更加透明并覆蓋企業(yè)的全部運(yùn)營(yíng)范圍，并且融合人工辦公和工業(yè)自動(dòng)化辦公，形成扁平化的工業(yè)信息控制網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮此系統(tǒng)的良好互連性和可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)此網(wǎng)絡(luò)體系機(jī)構(gòu)的真正完全開放和統(tǒng)一。

此外，由于現(xiàn)階段化工生產(chǎn)中應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線的次數(shù)比較多，并出現(xiàn)了集中測(cè)控?zé)o法滿足目前更為復(fù)雜和范圍大項(xiàng)目的控制要求，為此就需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)讓現(xiàn)場(chǎng)所有儀表數(shù)據(jù)共同使用，也就是在各種信息化系統(tǒng)以及數(shù)字化和現(xiàn)場(chǎng)儀表中應(yīng)用，還可以在中央控制系統(tǒng)中應(yīng)用。

5結(jié)語(yǔ)

在目前的化工生產(chǎn)領(lǐng)域中互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和各種新技術(shù)不斷應(yīng)用來(lái)推動(dòng)化工生產(chǎn)的發(fā)展，尤其是自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以發(fā)揮信息化與智能化的優(yōu)勢(shì)來(lái)滿足化工生產(chǎn)的生產(chǎn)趨勢(shì)，保證安全和穩(wěn)定生產(chǎn)以及生產(chǎn)質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升和成本的降低。在未來(lái)的發(fā)展中，也需要把握自動(dòng)化儀表的發(fā)展方向，保證其在化工生產(chǎn)中創(chuàng)造更大的價(jià)值。

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