摘要：随着我国科技的不断发展，自动化控制仪表的更新换代也不断的加快，尤其是伴随信息化的发展，自动化控制仪表正朝着智能化、网络化的方向迈进。下面我们就从本文出发研究一下关于自动化控制仪表的发展情况以及控制过程。
关键词：自动化仪表；自动化技术；控制过程
工业的自动化中过程控制占有重要的位置，生产制造中有效的运用过程控制技术可以最大程度的提高生产效率，获得更多的经济效益，并且对于资源的节约和生态环境的保护具有重要的作用，现在企业的自动化实现离不开过程控制技术。
1过程控制概述
1.1过程控制的分类
根据被控制变量的给定值可以将过程控制分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。其中被控变量的给定值不变的系统成为定制控制系统。根据预定时间来控制给定值称为程序控制系统。给定值随时间的变化而变化的成为随动控制系统。
1.2过程控制的特点
监测控制仪表和被控过程构成了过程控制系统；控制方案和被控过程具有多样性；参量控制和慢变过程是控制过程的形式；过程控制中最常见的是定值控制系统。
1.3过程控制的功能结构
测量变送装置和执行装置实现测量变送与执行的过程；生产过程符合环保、安全性生产是控制安全与环保的执行过程；对过程参数起到控制作用，并且将控制的要求得到满足是常规与高级控制系统；对于操作工况进行优化的是实施优化系统；将整个生产过程进行合理化的调度与决策，实现企业利益最大化的是决策与方案调度系统。
2过程控制系统的几种形式
2.1集散控制系统DCS
集散控制系统将计算机技术、通信技术、图形显示技术以及控制技术融为一体。该项系统的可以使计算机分散到车间或装置，分散系统的危险，对于保障系统的可靠性具有重要的作用，并且还可以促进新型控制规律和算法的实现，从而实现最优管理。
2.2集中型计算机控制系统
集中型控制系统使复杂控制功能的实现，秋雨控制和生产起到优化的作用。但是集中型控制系统也有其不足之处，那就是计算机负荷过载的情况易出现，在控制集中的情况下，危险也集中。该项系统的具体过程见下图。
图1 集中型计算机控制系统
2.3现场总线控制系统FCS
现场总线控制系统将智能现场装置与自动化系统连接起来实现了数字式双向传输、多分支结构的通信网络。全数字通讯中的双向、多节点以及总线式的通讯方式都支持。其中双向通信功能的实现有效避免了反复进行MD、D/A的转换把控制任务下移到现场设备，以实现测量控制一体化全分散[1]。
3自动化仪表的概述
3.1自动化仪表的概念
参与过程自动化的仪器或者设备就是自动化仪表，生产过程自动化的实现需要借助于过程控制系统的平台来完成，过程控制中自动化仪表与装置是非常重要的组成部分。
3.2自动化仪表的分类
自动化仪表按照不同的分类型形式可以分为以下几类。安装场地的不同可以分为现场仪表和控制室仪表。能源使用的不同可以分为气动控制仪表、电动控制仪表以及液动控制仪表。信号形式的不同可以分为数字式控制仪表、模拟式控制仪表、基地式控制仪表以及单元组合控制仪表。
3.3自动化仪表的优缺点
其中气动控制仪表利用的能源为压缩的空气，该种仪表的结构简单、性能稳定、可靠性较高，并且易于检修。但是该种仪表的缺点就是体积巨大，气动信号传输速度极限等于声速340S；电动仪表可以处理复杂规律的信号，并且信号传输较快，可用于远距离的传输，与其他设备可以较好的连接，方便了供电用电，但是该种仪表易受电磁干扰，不具有天然防爆的功能；液动仪表使用的能源为高压油和高压水，该种仪器的结构简单，功率超大具有防爆的特点，但是信号传输的速度较慢[2]。
3.4自动化仪表的信号制
模拟仪表的信号包括气动仪表模拟信号以及电动仪表的模拟信号。模拟仪表的信号制，直流电流信号是4-20mA，负载电阻是250Ω，直流电压信号是1-5V。其中电流信号可以实现远距离的传输，因此直流信号比电压信号要好。
3.5数字仪表的通信标准
数字仪表与计算之间的通信模式是多样的。RS232、USB、RS4以及Control Net等都是数字仪表的通信模式。其中数字信号与模拟信号相比具有信号传输精度强、抗干扰能力强、信息传输的内容丰富等的优势。并且可以使布线变得更为简单，所需的费用也较少。
3.5安全防爆仪表与防爆系统
非本质安全防爆性能和本质安全防爆性能是仪表防爆性能的两种形式。气动仪表不会产生电火花，所以这种仪表本质是防爆的。电动仪表的防爆方案有两种，他们分别是结构型防爆和安全火花型防爆[3]。其中结构型防爆方案在发挥作用的时候依靠结构上的隔离产生电火花的电路和爆炸气体，它可以分为充油型、充气型以及隔爆型。安全火花型防爆方案是将仪表短路、断路或者误操作等状态下有可能会产生的火花限制在爆炸气体的点火能量之下，它的特点是本质安全防爆性能。其中安全火花型防爆等级可以分为三级，具体的分级情况见下面表格。
表2 安全火花型防爆等级
经过上述的图标可以看出，防爆等级为Ⅰ级时最小的引爆电流要大于120mA，防爆等级为Ⅱ级最小的引爆电流在70mA-120mA之间，当防爆等级为Ⅲ级时最小的引爆电流为70mA[4]。
4结语
综上所述，在生产的过程中自动化模式的完成需要过程控制来实现，而在过程控制的运行中自动化仪表是其非常重要的组成部分。通过分析自动化仪表和过程控制的相关理论，可以在工业生产的过程中，发挥该系统的最大作用，以促进工业生产的较快发展，为国家带来更多的经济效益。
参考文献：
[1]徐嘉楠.过程控制与自动化仪表[J].化工管理，2018，（11）：182.
[2]王宇.工业自动化仪表与过程控制分析[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（15）：1913-1913.
[3]魏伟，刘水，杨通海.工业自动化仪表与过程控制分析[J].商品与质量，2016，（17）：184.
[4]张锐峰.现代化工仪表与化工自动化过程控制初探[J].建材与装饰，2016，（31）：219-220.
论文作者:陶祥朋,张超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/17
标签：仪表论文; 控制系统论文; 过程控制论文; 信号论文; 过程论文; 自动化仪表论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第18期论文;