自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析

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　　【摘 要】自动化仪表控制系统的合理应用对于整个工业生产的意义十分重大，为了确保我国工业生产领域能够创造出更多的经济效益，就需要自动化仪表控制系统在不同工业生产的过程以及不同工业生产企业的实际发展中都能够发挥其优势，帮助整个企业谋取最大化的社会效益。目前，我国自动化仪表控制系统在实际运行过程当中仍然有很多问题需要解决，这需要工业生产企业能够重视并且根据自身企业的生产需要，选择最恰当的自动化仪表控制系统，从而确保工业生产工作的顺利开展。基于此，本文针对自动化仪表控制系统应用及发展趋势进行分析。
　　【关键词】自动化；仪表控制系统；发展趋势
　　中图分类号：TH86 文献标识码：A
　　引言
　　通过对自动化控制技术实际应用与未来发展趋势的研究，发现自动化控制技术得到了广泛应用的同时，还有很大的发展空间，因此应不断更新自动化控制技术，使工业能够全面实现自动化，进而实现企业经济效益的最大化。
　　1、工业自动化仪表概述
　　1.1工作原理分析
　　工业自动化仪表是在工业生产过程中，用于检测、显示、记录工艺参数的仪表。其工作原理为：以力平衡、电平衡、力矩平衡为理论基础，在工业生产中自动化仪表能够检测到一些数据，比如压力、温度、流量等，仪表可以将这些数据进行自动转换，会显示出放大的电压值、电流值，这些值通过变送器会传输到显示元件中，进而显示出数值。要想实现工业生产状态的平衡，就需要比较测量值和放大值，通过仪表的自动化控制来实现。自动化仪表在运行过程中能够收集和整理相关数据信息，该过程全程为自动化操作，相关工作人员在接收到数据信息并分析后，就可以根据操作要求来控制自动化仪表，使得仪表能够正常运行，从而保障工业生产的稳定进行。
　　1.2工业自动化仪表性能特点
　　自动化仪表还具有其他性能，主要体现在以下几个方面：其一，可编程功能，即将软件设计加入仪表中，通过软件的编程来完成电路的定时控制，进而实现工业的控制，软件的加入简化了传统顺序控制的复杂性和硬件设备，给工业生产提供了便利；其二，记忆功能，工业自动化仪表在完成控制操作时，需要进行时序电路和逻辑电路的组合，可以记录仪表简单运行状态和操作；其三，计算功能，该仪表可以完成一定复杂程度的计算，且能保障结果的高精度；其四，处理数据功能，自动化仪表能够形数据综合处理系统（微处理器和相关软件构成），大大提高了数据处理效率，同时还在一定程度上保证数据的准确性。
　　1.3自动化仪表的分类
　　在工业生产中，自动化仪表根据不同的分类标准可以分成不同的类型。以仪表的功能为标准，可以分为执行器仪表、显示类仪表、计算类仪表和调节类仪表等；以测量类型为标准，可以分为温度测量仪表、流量测量仪表、压力测量仪表等等。这些已分类的仪表还可以继续分类，以显示类仪表为例，其还可以分为图像显示仪表、数字显示仪表、模拟仪表以及执行器仪表等。显示儀表是在工业生产中发挥着重要功能，即记录和显示生产的各项参数，当生产过程中出现异常情况，显示仪表的数据会发生相应变化，操作人员会根据仪表变化做出相应的操作，进而及时有效地处理这些异常问题。
　　2、工业仪表自动化技术在企业生产中的应用
　　2.1仪表自动化控制之“常规自动化控制技术”
　　工业仪表自动化控制中，所应用的常规自动化控制技术主要知识根据工业仪表特征、实际应用需求，安装自动化顺利进行自动管控的技术。以DCS系统为典型代表的常规自动化控制技术，其应用存在一定的规范性、程序性，能够有效实现企业产品生产与加工的自动化控制，提升工业仪表应用的稳定性、安全性与可靠性。通常情况下，DCS系统主要依托微处理器，利用多层分级、综合协调与自治设计原则，进行分散管理与集中管控。因此，DCS系统的核心功能在于“控制”，随着先进自动化控制技术的发展与应用，DCS系统的“综合”功能将得到进一步完善，实现从底层控制向更高层次的研究与发展，形成即控制体系、规划体系、执行体系、管理体系的一体化管控。
　　2.2仪表自动化控制之“人机界面技术”
　　人机界面技术是工业仪表自动化控制技术体系中的重要组成部分，是基于设备人性化、智能化设计要求下，依托计算机显示技术、视频监控技术、电子通信技术等结合应用形成的技术。在企业生产过程中，应用人机界面技术有效改变了传统“一对一”控制模式，实现自动化控制的“一对多”发展。从而在一定程度上降低了人力资源的成本投入，减少工作人员的工作量。与此同时，人机界面技术，为远程自动化控制的发展奠定了良好基础，根据LED灯、CRT显示屏，工作人员能够对仪表实际应用状况具有充分的了解与掌握，工作人员根据显示器现实结果，进行准确分析，及时发展工业仪表应用存在的问题，并进行有效处理，提升仪表应用质量，增强工业生产的安全性、稳定性、可靠性。
　　2.3仪表自动化控制之“监测管控技术”
　　企业在进行工业产品生产过程中，存在高风险性。提升工业产品生产的安全性始终是企业现代化建设与发展关注的重点。这在一定程度上对设备及其自动化控制技术的应用提出了更高的要求。而满足企业生产需求，在保证生产质量的同时，提升生产安全性，监控管理技术在自动化仪表中得到有效应用。通过对自动化仪表应用情况进行有效监督，掌握自动化仪表应用安全影响因素，为风险控制工作的组织开展提供依据。与此同时，安全检测管控技术与自动化修复技术的结合应用，进一步增强仪表自动化控制技术应用的科学性、实用性，在探寻安全影响因素的基础上，针对存在的安全隐患进行自动化修复，以增强生产安全水平，提升整体生产效果。
　　2.4仪表自动化控制之“自动化控制系统”
　　自动化控制系统是促进仪表自动化控制技术与其他设备自动化控制技术结合应用的重要手段，也是仪表自动化控制技术在工业产品生产过程中应用的重要表现形式。通常情况下，企业生产过程中，应用的自动化控制系统主要由先进分散控制系统、总线控制系统等几种类型，不同控制系统的控制效果不同，但应用目标皆是提升设备应用安全性，促进设备作用最大化发挥，提升企业生产与管控质量，提高企业经济效益。与此同时，环境监测、设备工况监测、设备运行状态检测、设备安全风险控制等是每个自动化控制系统不可缺少的功能。 　　3、探讨工业自动化仪表与自动化控制技术应用方略
　　3.1信息化
　　自动化仪表具有信息采集、处理、存储、应用等功能，这就需要企业推行信息化管理，为自动化仪表信息整合创造条件，为灵活运用自动化控制技术奠定基础，为此企业需不断完善信息系统，建立统一、标准、有效的信息语言，规范信息、数据、资料汲取流程，规范工业自动化仪表及自动化控制技术信息交互环境，增强企业应用工业自动化仪表及相关控制技术的能力。
　　3.2安全化
　　工业自动化仪表与自动化控制技术的应用需要庞大的数据资源予以支持，然而在网络共享、公开常态下，需要企业保障数据资源安全、有效，避免出现数据外泄、篡改、丢失等现象，要求企业加强信息系统及自动化体系安全管理，应用通过安全功能认证的仪表，不断革新、优化自动化控制技术，营建安全、稳定的自动化生产制造氛围。
　　3.3管理化
　　工业自动化仪表与自动化控制技术作为企业运营体系的一部分，需通过管理与企业生产制造融为一体，这要求企业制定与之相关的管理制度，例如企业需依据自动化仪表应用实况，制定仪表及其所在系统诊断、维护管理计划，该计划分为程序诊断、装备诊断、自动化控制系统诊断、仪表诊断等模块，将诊断结果汇总后进行分析，以此为依据制定全面、优质、科学维修方略，增强企业控制工业自动化仪表的能力，为企业充分应用自动化控制技术奠定基础。
　　4、工业自动化仪表的发展趋势
　　在我国工业生产过程当中，工业自动化仪表的应用十分重要。在工业生产过程开展之前，自动化仪表先对相关数据和信息进行预定化处理，然后就可以完成相关的操作。需要合理运用微处理器，确保高科技手段的顺利使用，比如说嵌入软件和集成电路，只有这样才能够确保整个工业生产过程的顺利开展，并且推动工业生产过程实现自动化管理和调控。未来，我国自动化仪表应用会趋向智能化方向发展，确保自动化仪表能够实现很多智能化的功能，尽可能地降低工业生产过程中的劳动强度。另外，自动化仪表能够对工业生产的各个过程进行自动化的管理和操作，通过微处理器的智能化功能来实现工业生产过程中的各种要求。而且，微处理器的不断升级能够提高自动化的水平，能够确保工业生产过程中自动化仪表各项性能达到要求，从而借助网络平台进行信息的充分交流，把自动化仪表显示出的各种信息进行上传，让更多的工作人员能够及时了解到自动化仪表工作中的实际情况。在工业生产过程当中，自动化仪表往往通过计算機网络平台和先进的技术实现相关的操作。在此基础之上，能够把各项操作实现虚拟化处理，在这个过程当中，往往是不需要人进行操作的，完全通过计算机进行操作和实现。在工作中，会根据工业生产的实际需要，根据整个生产过程中的设计内容，由相关的人员通过计算机发出指令，接下来的所有工作都不用参与。所以，在当前的工业生产过程中，自动化仪表在工业生产过程中的发展会趋向于虚拟化的趋势，工作效率也会极大程度地提高，并且能及时地对相关数据进行整理和反馈，确保相关的管理人员能够及时发现工业生产过程当中存在的各种问题，让工业生产保质保量，对于整个企业的长远发展，有着十分重要的意义。另外，在工业生产过程中，还需要注意将自动化仪表的智能化和数据处理的能力有效的融合到一起。这个过程将通过计算机进行实现，充分体现了未来我国自动化仪表将会朝着虚拟化方向发展。互联网平台为社会各个行业的发展提供了更多的机会和挑战，自动化仪表往往通过网络技术和网络平台的支撑，才能够发挥出应有的作用。比如说，在计算机网络信息技术和现场总线技术综合使用过程中，自动化现场设备和自动化控制系统就会体现网络化的操作。我国网络平台的不断发展，为工业生产提供了更多的帮助，并且依靠信息技术的优势取得了良好的成绩。在工业生产过程当中，利用自动化仪表能够极大程度地降低劳动强度，提高生产的效率和质量，是未来我国工业生产过程当中必须要使用到的设备。然而，自动化仪表设备不单单需要充分具备智能化和虚拟化的特征，在未来社会发展过程当中，为了确保工业生产能够达到社会发展的要求，必须把自动化仪表的发展推向网络化。在工业生产自动化过程当中充分应用仪表的网络化技术，能够进一步推动自动化仪表各项功能的实现，并且网络技术能够确保自动化仪表相关设备实现相互性的连接和可扩展连接，进一步增强了产品的结构，具备了运行效率高、网络系统操作强的特征。
　　结束语
　　综上所述，目前工业已经步入了3.0阶段，逐步实现了信息技术与工业自动化的有效结合，极大程度上提升了自动化控制水平。同时，其还提高了工业自动化的效率、精度等。因此，企业要高度重视工业自动化仪表与控制技术的研究和应用，这些技术和设备的应用能够增强企业的市场竞争力，促进企业的稳定持续发展。
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　　（作者单位：中国石化管道储运有限公司邹城输油处临邑输油站）
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