自动化仪表与控制系统的应用与发展探讨论文_陈宁

自动化仪表与控制系统的应用与发展探讨论文_陈宁

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摘要:改革开放以来,我国的社会经济和科学技术得到了前所未有的发展,随着我国科学技术的成熟发展,自动化仪表和自动化控制技术广泛应用于各行各业,人们也更加体会到自动化技术带给行业发展的便捷优势。现如今它作为工业发展中不可或缺的一项重要技术,逐渐代替了人工控制,这给工业控制的精确性和质量进行了提升,文章简要分析了在工业生产中自动化仪表和自动化控制技术的相关问题及其应用。

关键词:工业;自动化仪表;自动化控制技术

引言

自动化仪表仪器以及控制系统的应用技术在不断地发展,自动化是我们所追求的目标,不再需要人力只需要电子设备便可以实现操作中更加困难、更加复杂和人力难以实现的目标。同时,控制功能正在一步步的渗透每个行业,自动化仪表仪器也已经离不开控制系统的控制了;两者相结合,互惠互利的蓬勃发展,在各个行业领域得到了大展拳脚的机会。另外,信息的收集、处理及应用是自动化仪表技术的三个主要内容。对企业信息进行整合,进一步为自动化控制提供重要的支持,大多数的仪表制造商都加大力度去研究自动化控制技术。

1 自动化仪表的分类

自动化仪表分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。

1.1 根据仪器使用的能量分类

根据仪器使用的能量,可分为气动仪器,电子仪器和液压仪器(很少见)。①气动仪表。气体信号传输速度慢,传输距离短,仪器精度低,不能满足现代化生产的要求。然而,由于其自然的防爆性能,气动控制阀已被广泛使用。②电子仪器:以电力为能源,信息传输速度快,传输距离远,是实现远程显示和控制的理想仪器。

1.2 按功能不同分类

按功能不同,可以分为检测仪表、显示仪表、控制仪表和执行器。检测仪表包括各种变量的检测元件、传感器等;显示仪表有刻度、曲线和数字等显示形式;控制仪表包括气动、电动等控制仪表及计算机控制装置;执行器有气动、电动、液动等类型。

1.3 按仪表组合形式分类

根据仪表组合,可分为基座式仪表、单元组合式仪表和综合控制装置。①基本型仪表集成了检测,显示,记录和控制等功能。②单位组合仪表根据自动检测系统和控制系统中各部件的不同功能要求,将整套仪表分成若干单元,可以独立实现一定的功能(传输,调整,显示,给定,计算,辅助,转换,执行八大单位),单位采用统一的信号联系。使用时,可根据需要选择和组合各单元,形成各种复杂程度的自动检测系统和控制系统。③集成控制装置是一整套具有功能分离和结构组件的仪器(或设备)。

2 自动化仪表和自动化控制技术的相关问题

信息技术的发展促进了自动化仪表和自动化控制技术的进步,但在实际应用过程中,仍然会发现还有一些问题存在,主要有:1)仪表的可互操作性问题。仪表的可互操作性是自动化仪表和自动化控制技术相结合的一大优势,但在实际使用中,这种可互操作性程度较低,很难提升性能。2)系统的安全性能。自动化系统信息的安全性能,安全性不足使得自动化仪表的性能不能稳定、兼容性问题或控制精度不够等问题在工业生产中经常出现。3)系统的可靠性和故障诊断。自动化控制系统的可靠性还存在一定的上升空间,如果自动化仪表的工作环境复杂,故障会经常出现,同时系统诊断效率不高,导致不能够做到及时维护,正常的工业生产受到影响。

3 自动化仪表与自动化控制技术的应用发展

自动化技术在各个领域、各个行业都发挥着重要的作用,成国民经济的必备基础,自动化水平也是现在各行各业被衡量是否足够现代化、智能机械化和发展情况的重要标志和标准了。

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3.1 自动化仪表

在实际工业生产过程中,自动化仪表主要充当一种智能控制设备,对各种工业生产流程进行检测和控制等。通常来讲,自动化仪表是一个总体概念,其具体形式包括显示仪表、检测仪表、调节仪表和执行器等,这些仪表会在工业生产过程中根据具体的生产要求和规定的标准来进行科学合理地调控,从而实现工业生产无人化操作,将工业生产流程中所涉及的各种参数信息通过智能化设备传输到终端系统,这会极大地提高工业生产效率以及生产质量。1)显示仪表:所谓的显示仪表就是指能显示和记录相关参数据的智能设备。若在工业生产过程中发生故障,显示仪表就能够在第一时间进行自动报警,从而及时为维修人员提高有效数据以进行修护。通常来讲,数字式、图形式以及模拟式是显示仪表的三种常见形式。2)检测仪表:主要是用来对工业生产中的相关变量进行检测,并且将这些变量进行转换,从而变成能够被识别的参数信息[1]。3)调节仪表:主要是用来对工业生产流程和程序进行科学合理地调控,以确保工业生产准确无误。4)执行器:所谓的执行器是指对工业生产中所出现的压力、温度和湿度等相关参数进行有效控制的仪器。它主要是对定量进行控制,以协调整个工业生产流程状况。

3.2 自动化控制技术

随着经济的快速发展和科学技术的不断进步,自动化控制技术的应用越来越广泛。所谓的自动化控制技术就是指利用具有一定控制功能的自动控制系统来达到特定的控制效果,能够完成自动化和智能化两种功能应用。自动化控制分为全智能化和半智能化[2]。全智能化控制是指所有工作都能实现无人化操作,能够自动采集和处理相关参数信息,大大提高了工作效率和水平;半智能化控制则还需要人力的参与,且这种人力绝大多数都体现在决策类工作上,大大解放了人们的双手。

3.3 自动化仪表与自动化控制技术的应用

当前,自动化仪表与自动化控制技术的应用十分广泛,主要设计以下三个领域的应用:

3.3.1 工业过程智能化

自动化控制仪表一般能够对工业生产过程中所产生的湿度、温度等外界环境因素进行有效调控,并且对流体、分体等进行相关化学处理[3]。它能够在工业生产工程中通过计算机等相关智能设备实现工业工程智能化,从而对工业生产进行最佳管控、前馈管控以及反馈管控。

3.3.2 管理智能化

自动化仪表能够对工厂内所储存的相关材料进行有效检测,如存放环境、库存大小等。对于一些具有危险性质的物品,仪表能够对其进行有效调控,确保其稳定性和安全性,一旦出现故障,则会第一时间与终端设备连接,输出故障信息以便及时维修。

3.3.3 机械制造智能化

在工业生产中,其核心部分是机械制造,但传统的机械制造在工业应用中局限性较大,对工业生产的精度、稳定性以及安全性等造成了一定的影响,不能顺应未来工业的发展趋势[4]。而在机械制造中融入自动化仪表和自动化控制技术,它具有良好的发展前景,例如在一些智能制造领域(机器人制造、数控技术),利用自动化仪表提供的信息,能够较好地实现工业生产的生产质量和效率。

结束语:

总而言之,将自动化仪表和自动化控制技术应用到实际的工业生产中,实现工业生产管控智能化,这进一步促进了工人们的劳动生产效率。虽然这么做可能需要购置很多设备,投入较大的生产成本,但是前期设备投进生产以后,工业生产中的各类资源都可以得到有效地节约,实际获得的经济效益要远远大于前期的设备成本投入。

参考文献:

[1]刘坤. 自动化仪表与控制系统的现状及发展对策[J]. 硅谷,2014,7(18):2+7.

[2]李克. 现场总线对自动化仪表与系统的影响分析[J]. 无线互联科技,2017(04):68-69.

[3]薛铭. 制造业信息化下自动化仪表与控制现状与发展趋势[J]. 科技视界,2017(31):142-143.

[4]陈锦,兰立民. 化工生产中自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J]. 中国石油和化工标准与质量,2013,33(08):234.

论文作者:陈宁

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/3/26

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