工业自动化仪表与自动化控制技术论文_应俊峰

工业自动化仪表与自动化控制技术论文_应俊峰

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摘要:如今在我国很多行业都将自动控制系统运用了进去,并且这种技术也在不断的成熟。文章分析仪表与控制技术,探讨二者发展。

关键词:工业自动化仪表;自动化控制技术;发展

一、简述自动化仪表

1.1.自动化仪表测试分类

自动化仪表在电气工程的应用过程中,具有不同的类型。不同的自动化仪表具有不同的特点,可以发挥不同的作用。其中,自动化仪表主要包括压力仪表、温度仪表、流量速仪表和物位仪表等。

1.1.1、温度仪表

电气工程的生产运行过程中,会产生不同的温度变化,需要监控生产过程中的温度。传统的温度监控,主要是通过热点偶或者是热电阻实现的。随着我国电子科技技术的不断发展和进步,目前电气生产过程中实施温度监控,应用的主要是具有较高智能化特点的温度控制系统。在微电脑控制芯片中,可以利用总线技术输入采集到的设备生产运行信息数据,并且对收集到的信息数据进行处理。

1.1.2、物位仪表

在电气工程中,对物位仪表的应用,主要是通过记录位置,以测量产品。例如,在化工生产过程中,可以测量试样高度;在输油管道中,可以测量油面的位置;在铁道电气化工程中,可应用激光测试距离等。这些都属于对物位仪表的应用范围。

1.1.3、压力仪表

一些生产过程中,为了实现生产需要,需要应用压力控制。压力测量的时候,传统的应用方法是利用压力计实现。连接压力计的时候,一般都是应用导压管道,可以观察生产过程中产生的压力变化。全面了解生产过程中出现的压力变化,才能及时采取相应的措施对一些问题进行处理,避免对生产设备造成损坏,危及人们的生命安全。

1.2、基本工作规律

工业自动化仪表的功能是基于生产场地无人操控的前提下实现自主检测、自主记载与自主管控的目的,且达成获得信息并将信息传递至长距离终端,最终完成终端信息处理。它的基本工作规律是以平衡原理为条件,涵括力平衡、力矩平衡与电平衡等方面的内容。工业自动化仪表的感知元件将现场所测得的温度、压力以及流量等指标,借助变送器转化,获取易于扩大的测量数量值,比方电压量值、电流量值以及机械量值等,之后再借助更深入的扩展。通过扩展的量值可以借助变送器传递至展示器件,历经反馈器件和测量量值的进一步比较,以实现平衡。

二、工业自动化仪表与自动化控制技术的定义

工业自动化仪表技术主要有三个方面的内容,分别信息的收集、处理和应用。能够整合企业的信息,为自动化控制提供重要的支持,并在安全领域打下了坚实的基础,仪表制造商都在自动化控制方面加大了研发力度。生产的诊断和流程虽然不属于自动化仪表的范畴,但与自动化仪表的信息交流非常广泛,是控制系统中一个重要部分。工业自动化仪表与自动化控制技术能够实现实时的诊断和维护,负责现场仪表与控制系统的工作信息的采集处理,起到生产流程、设备、自动化控制系统和现场仪表的诊断维护,提升了工业生产的效率。

三、工业自动化仪表控制系统的相关技术

工业的自动化技术包含了三层结构:PCS、MES、ERP。PCS层,主要负责控制过程,对生产工艺的水平和精确度进行严格把关,确保产出产品的质量,以保持和扩大市场占有率。在这一层中,可以实现对工艺参数的更新与优化,通过此途径来实现对生产工艺过程的控制。MES层,主要任务是优化管理与控制,对控制过程与管理过程进行协调,以保障资源配置的最优化,是自动化控制系统的中枢。ERP层,是企业的资源管理系统,主要是以信息技术为通信基础,以其提供的参考信息为根据进行决策分析,并将其运用到企业运作中。管理是ERP层的核心内容,在财务管理中其对管理效率的提高作用体现的尤为明显。这三个层次体系的集成综合,实现了自动化体系结构的完善。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工业仪表主要使用的是工业生产过程的参数,通过对生产过程的控制与监测,可以实现对产品质量的保障。智能化工业仪表,其特点是功能强大、软件丰富、对产品质量的监控具有很强的实用性。

四、工业自动化控制技术

4.1工业自动化控制技术系统简介

工业的自动化设备是由自动化控制系统统一控制的,自动化控制仪表就是这一总体调度系统的核心。自动化控制仪表是由自动化控制功能原件构成的,可以为控制系统对设备的运行状态实施监控,对设备的运行参数进行调整,具有较为完善的自动化功能。经典的自动化控制仪表是由控制、自动报警、记录、显示等功能模块构成的,可用于电力、石化、冶金、科研、国防等领域,在这些领域中以数控仪表、温度控制仪表、压力控制仪表、流量控制仪表等形式出现,自动化控制系统围绕这些仪器构建而成,可对信号的时间和频率进行表达,并实现数字信号和模拟信号的转换与调试。

4.2工业自动化控制系统的发展

4.2.1现场总线技术的发展

在线分析仪表、变送器、执行器等共同构成了工业自动化仪表控制系统的现场使用设备,在这些设备上,使用现场总线技术,可以较容易地实现对设备的控制系统的组建,并使分布式测试系统更具可拓展性。在进行自动化控制系统建设的初期,应用较为广泛的是集中式测控系统,而在现代规模化工业生产的发展形势下,集中式测控系统显然不能够适应这一发展趋势,而通过将生产仪器与设备纳入到建立的控制网络中的控制形势能够很好地解决这一问题,这便是现场总线控制技术。现场总线控制技术是连接现场智能化仪表与中央控制系统的一种连接技术,这种连接技术具有全数字化、开放性、双向传输等特点,是一种多站式信息输送系统。现阶段,在自动化控制系统的建设中,现场总线已经成为了系统建设中的重要应用技术,以其能够为系统发展提供耗能小、适应性强、精确度高、稳定性好的空间而受到工业自动化控制系统建设的广泛青睐。一些现场总线控制系统生产厂家已为总线生产了配套的测量仪表和调节阀,以扩大其市场占有率。

4.2.2网络技术在自动化控制系统中的应用

现阶段网络技术已经应用到了自动化控制系统中,以数字化通信技术的形式存在,在系统的网络层发挥着重要的通信传输作用。随着智能仪表相关技术的发展,以及网络技术的应用,自动化仪表将逐步通过嵌入式的方法融入到通信网络中,增加网络的透明化程度,将办公自动化与工业自动化完美结合在一起。

4.2.3网络控制系统

嵌入式操作系统核心软件与微处理核心硬件系统在测控仪器中使用的较为广泛,它们能够使仪器仪表与计算机间的数据传输与控制更加紧密,仪表设备上的局域网络接口、打印机接口、USB接口等更加增强了测控仪器的通用性。通过与计算机的连接,设备在操作时更加简便,与计算机的操作类似,这样能够使智能化设备与控制设备的操作具有更强的开放性与实用性。

4.2.4分布式控制系统

继集中式控制系统后,分布式控制系统逐渐引领了设备智能化测控的控制方式,以集中式控制系统为基础,综合了现代图形显示技术、现代控制技术、现代化计算机技术、现代通信技术等,做到了对设备参数的灵活配置和分级管理,充分发挥了其优越性。

结束语

本文对工业自动化仪表控制系统的发展以及控制系统的技术进行了介绍,通过介绍我们可以知道,现场总线技术以及分布式控制系统对工业自动化的重要作用,以及网络技术在系统建设中的作用等都是不容忽视的。在工业自动化仪表控制系统未来的发展中,其智能化的特征将会越来越明显,并会在很大程度上满足与引领市场需求。

参考文献:

[1]杜晓峰.浅析自动化仪表控制系统技术.中国新技术新产品,2012,7(25):65-66.

[2]陈磊,牛宏宾.浅谈钢铁公司自动化仪表控制系统的配置和功能.信息通信,2014,1(15):130-132.

[3]纪芳茹.自动化仪表控制系统技术探析.化工管理,2013,2(25):14-15.

论文作者:应俊峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/8

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