自动化仪表与控制系统的应用与发展探讨论文_邵飞

自动化仪表与控制系统的应用与发展探讨论文_邵飞

(国家能源集团宁夏英力特化工股份有限公司 宁夏石嘴山市 753200)

摘要: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。许多行业发展的特点都要求将智能仪表应用方面作为重点,要求相关工作人员熟悉掌握这方面的知识。本文将通过自动化仪表的分类、自动化仪表的应用及发展来浅浅讨论这一系列问题。

关键词:自动化仪表;控制系统;应用与发展探讨

1电力自动化仪表和自动化控制系统的功能介绍

1.1智能控制功能

之所以说电力自动化仪表和自动化控制技术的发展非常先进,不仅是因为技术性的高超,更是因为给人们的生活带来了极大便利。传感器作为非常重要的电力自动化仪表,不仅有各种不同类型的产品,如温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等,而且可以通过这些传感器收集相关的数据和信息,进而为后期决策所用。传感器在信息采集过程中,主要是通过信号识别和处理完成的,而这需要依靠红外线发光二极管构成红外收发程序。该整个过程都是在智能监控模式下进行的,不需要额外多加人事编制专门负责此事,节约了人力资源成本。

1.2自动控制与保护功能

通常情况下,电力自动化仪表当中的高压设备的体积非常大,可以让整个控制系统的“分闻”和“合闻”功能得以有效实现。如果电力自动化仪表在运作过程中出现了故障,那么在安装自动化控制系统之后,就可以凭借自动化控制技术对仪表进行自动化的控制操作,从而实现自动控制功能。当然,目前电力自动化仪表的工程非常多且复杂,对自动化控制技术的要求自然非常高,在技术领域只有依靠各种现代先进技术的融合,才能达到有效的主动监测、控制效果,在一定程度上也对整个控制系统产生了保护作用。

1.3测量功能

电力自动化设备当中的信号种类非常多,而每一种、每一个信号都体现了设备的运行状态,如仪表的电压值如何、电流值如何、频率多少等。这样一来,就需要相应的设备对该仪表的运行状态的信号进行收集。而无论是信号收集,还是状态呈现,都由电脑控制系统负责,实现了微机自动化控制的新方式。

2自动化仪表的应用

(1)仪器和本地自动化(从20世纪50年代到60年代):20世纪五十年代左右,自动化仪器还没有完全的诞生。只是某些简单的在一些共产企业中得到了运用而已。自动化仪器在那个时候还在控制中发展,当然这也是我们现在所称的第一阶段,在这个阶段中主要特征就是用来确保生产安全以及非常简单地运用了经典控制理论基础而已,可以说自动化仪表与控制系统处于萌芽阶段而已。当时的控制系统还只是简单的单输入和单输出而已,控制的参数也比较少,不能很好地控制产品的生产过程,只能起到锦上添花,进一步发展的作用,却也是自动化仪表与控制系统的初步应用的很大一步了.(2)综合自动化(20世纪70年代中期):20世纪六十年代,工业开始迅速的发展,自动化仪器的要求也水涨船高,有了更高的标准。机械化的发展、电子技术的探索发展以及大量的市场刚需,自动化技术在广大的因素条件是也飞速发展,在这些条件的推动下进入了第二阶段的自动化仪器也开始出现在了工厂生产之中了,也算是车间开始出现自动化的开始了,车间的综合自动化还需要更多自动化仪器的投入使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这个阶段的主要特点便是大量简单的模块仪器和组装仪器被投入使用,在此同时,计算机的飞速发展也同样被投入了工厂使用,将两者结合,计算机控制自动化仪器,设置标准数值、实施数字化控制。在自动化仪表的控制系统中出现过很多控制结构,随着时间的推移、技术的一步步成熟,控制技术也逐渐提升,控制系统逐步完善,由简单到复杂,逐步完美,过程由人工逐渐被机械控制自动化仪表代替,实现了科技的提升的同时,控制得到了改善,也满足了某些质量方面的特殊要求。自动化仪器的控制体统是从最开始的分析,然后一步步实践得到基础理论运用在了机械生产上,每一步都是人们的努力的结果,从经典控制理论发展到现在的现代控制理论,单变量的控制系统到多变量的控制系统,每一步发展都是为了解决更困难的问题,用来面对更复杂的情况。(3)全自动化(从20世纪70年代中期到现在):自70年代中期以来,随着现代工业生产的迅速发展和微机的发展和应用,自动化仪器的发展达到了一个新的水平。自动化仪器发展的第三阶段便是整个工厂或者整个公司极少数人的操作下也可以正常运转的一个过程,整体都实现了自动化这一目标,过程更加控制优化和集中调整。在这个阶段的运用中最显著的特点便是所有的自动化仪表的组成变成了微处理器的智能单元仪表组,可靠性也加大了,变得更加完善和智能,调节仪表的品种也不断的增多了,选择性和功能针对性也开始加大。在过程控制系统的结构中,从单一变量控制系统到多变量系统,从固定值控制的生产过程到自动化仪表控制系统到计算机分布式控制系统的最优控制,自适应控制。在控制理论的应用中,现代控制理论在过程控制领域中的应用,如状态反馈、最优控制、解耦控制等,加速了过程建模、测试、设计和分析控制方法和理论的发展。

3自动化仪表控制系统的发展趋势

3.1分布式控制系统

从本质上来看,分布式控制系统运行及技术指标的优化,所依托的都是计算机技术,因此可以说,该系统是在计算机技术发展阶段衍生出的一类新型控制系统,最初该系统的运行模式以中式控制系统为主体,通俗来说就是人们所熟知的集成控制系统(DCS),该系统中融入了计算机技术、图形显示技术等现代技术,以通信网络为核心,能够满足集中及分散控制的不同需求。通过对国外技术发展现状进行研究不难发现,仪表的自动化控制逐步趋于高度集成的大规模水平,通过对集成控制系统进行优化,就能实现对控制能效的集中处理,相对的系统的集成化特点也会随之凸显,这不仅能够为企业运行提供一体化保障,更能从根本上提高一体化控制能效。

3.2控制软件将更加标准

现阶段创新应用新技术及新系统已经成为主流趋势,将更为现代化的软件控制系统应用到自动化仪表控制中,不仅能够提高控制质量,更能将系统缺陷进行修复,促使系统功能更加完善并向着智能化方向发展。在以往,系统运行阶段由于受到相应限制性因素的直接影响,普遍存在稳定性差等问题,而控制能效的强化,则能将提升其线性指标,促使系统运行更加趋于稳定。因此,自动化仪表控制系统的发展趋势必然是以流程化及标准化管理为主导,系统在设定程序下自主化的进行管理,则能够将各个环节有机协调在一起,无论是设备的拓展还是流程化项目的优化,都将获得更为先进的技术支持,自动化仪表控制系统的性能及功能也将更加强大。

4结语

综上所述,在现代行业发展中,自动化技术的作用不容忽视,推动技术控制能效的不断强化,可以直接带动相关行业的发展,为经济及技术进程的不断深化提供积极有效的助推力,而自动化仪表控制系统作为设备的核心中枢,能够在实时跟踪检测设备运行情况的基础上,为设备调整提供参考依据,因此,对自动化仪表控制系统的应用及发展趋势进行研究十分必要。

参考文献:

[1]朱思行.浅谈我国自动化仪表与控制系统的应用及发展对策研究[J].建筑工程技术与设计,2017(05).

[2]李晓蕾.自动化仪表控制系统应用及发展趋势研究[J].工业:00003-000

论文作者:邵飞

论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期

论文发表时间:2019/3/14

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