仪表自动化应用发展趋势

化工仪表自动化现状及改进措施

摘要：在现代企业管理中，企业的产品质量和生产效率受仪表自动化设备的影响非常明显。在使用设备时，仪表设备自身的缺点和外部环境会给仪表设备的使用造成严重的影响，给现代企业生产管理技术的使用造成了严重的阻碍，制约了经济发展水平和企业的生产效益。本文对化工仪表自动化现状及改进措施进行分析，以供参考。

关键词：化工仪表；自动化现状；改进措施

引言

化工企业实现迅猛发展，自动化设备的稳定、持续运行发挥了积极的作用。只有设备能够实现有效的动作和测量，才能带动仪表自动化设备实现良性的运转，积极采取有效措施预防仪表自动化设备的故障发生，使企业的故障参数控制在最小的范围之内，使企业的安全效益、经济效益和生产效益实现快速的发展。积极采取有效的措施维护仪表自动化设备，不但可以降低故障的发生几率，同时也能使设备的使用寿命得到不断地延长，为企业创造更高的经济收益。

1化工仪表自动化优势

1.1提高控制精度

化工生产过程，要求所有的控制指令必须科学精准，唯有如此才可确保最终制作的产品质量提高，同时也可以防止各类原材料的配比参数问题引发的各类安全故障。在化工仪表自动化技术的使用过程，所使用的各类监控装置本身就具有极高的精度。比如流量计，通过监控液体的磁力参数，就可以在具体的运行过程，实现对于所有参数的取得，之后传递到控制中枢中，在这类新型设备应用之后，则可以从根源上提高整个系统的运行精度，之后只需要根据特定的数学模型计算即可，同时在信息和指令的传递过程，所应用的通信系统本身也经过了科学的规划，则在该系统的运行中，降低了干扰源对于系统精度本身造成的影响，因此可以全面保障控制精度。

1.2提升安全等级

在工业企业的运行过程，要能够消除一切可能发生的安全事故，原有的方法通常为落实人员的安全思想树立工作、落实日常检查工作、规范操作制度等，但是长期工作中，如果人员积累了大量的工作经验，可能会简化操作流程，这就导致在人员的工作过程，容易在一些事项上出现问题。在化工仪表自动化技术的应用过程，除了是对于各类生产条件和生产设备的检查，该过程中也可以主动监控周边环境中各类因素，同时对于一些特种工作人员的行为也可以做到科学管理，这对于整个安全系统来说，可以在很大程度上提高整个生产过程中的安全性与完善性。

电力系统热工仪表自动化技术的应用

摘要：基于当前现代工业的发展，仪表自动化技术的应用已成为主要趋势，对推动我国各类工业企业的发展具有重要作用。随着社会经济的飞速发展，企业在生产发展中将投入更多自动化技术，推动企业生产效率的提高，从而科学、有效地拓宽发展道路。就目前电力系统热工仪表应用情况看，自动化技术的应用水平不断提高，应用效果逐步显现。文章全面分析了自控仪表系统的各个方面情况，主要的目的在于提高热电企业生产工艺水平，更好地保障生产安全性、稳定性，助力电力系统日后稳定发展。

关键词：电力系统；热工仪表；自动化技术；应用

1电力系统热工仪表类型

目前我国热电厂有关热工仪表的应用情况，根据不同功能的需求，对仪表设备装置的要求也不同。热工仪表主要包含了压力校验仪、压力变送器、压力传感器、温度变送器、差压变送器、热电阻、热电偶、液位变送器、智能数显仪、闪光报警仪、热工信号校验仪、无纸记录仪、流量积算仪，此外还有压力校验装置、温度校验装置等。

2热工仪表自动化技术特征

热工仪表自动化技术的应用，主要的目的就是为热电企业提供更好地提供生产服务，进而有效提升企业整体工艺水平。因此，有必要全面把握好热工仪表自动化技术特征，助力热电企业实现高效生产。综合分析热电企业热工仪表自动化技术，可以将其特征总结为以下三点：第一，检测智能化。基于当前电子信息技术、计算机技术的发展与应用，为热工仪表设备提供了强大技术支持，使得仪表实现了智能化检测、高效控制。热电企业通过应用这些智能化的设备后，在很大程度上提高了生产效率。与此同时，在智能化生产检测作用下，更好保障了企业生产安全性，促使企业发展趋于稳定。第二，技术高新化。热工仪表自动化技术其中包含了电子计算机信息技术、数控技术、热能工程技术等，在这些高新技术的共同组合下，使得热工仪表自动化技术高新化水平得到提升，这对热电企业实际生产经营活动具有重要影响，是推动企业有创新发展的主要趋势。第三，管理科学化。热电厂在生产实践中，为提升生产效率，积极引入先进的电子和计算机管理技术。在此过程中，通过建立科学的监测、预警机制，实现了智能化管控，这对于热电企业而言，不仅可以提高电力系统运行质量，保证工作质量，而且也极大程度上提高了工作精准性。

２０１４年第１期　电子信息科学与技术　自动化仪表控制系统技术　■薄　江　随着技术的进步和人工智能的发展，设备中自动化仪表控制系统的　地位越来越重要，嵌入式微计算机的应用改变了自动化仪表的结构概念　和设计观点，对系统发展也产生了较大影响。　一、自动化仪表控制系统的简要介绍　自动化仪表控制系统是一个设备的神经中枢，发挥对设备是否正常　运转进行监测的作用，也可以为调整设备的基本技术参数提供参考。自　动化仪表主要是由一些自动化元器件组成的，具备十分完善的自动化功　能的一种技术１二具。它通常同时具备好几种功能，比如测量或者记录、　显示、控制以及自动报警等。自动化仪表通常包括：流量、压力、温度　等各种仪表、校验仪表的压力、热工、标准等各种校验仪表、还有就是　数控、流量等仪表普遍用于石化、冶金、电力、科学研究以及国防等领　域的自动化控制。自动化仪表控制系统是工业自动化系统的组成部分之　一，自动化仪表发挥了对信息进行转换的作用，可以将输入信号转变为　输出信号。信号能够根据时间域或者频率域进行表达，传输的信号能够　调制成连续性的模拟量或者是断断续续的数字量模式。　二、自动化仪表的总线化发展趋势　过程控制系统自动化中的现场设备通常称为现场仪表。现场仪表主　要有变送器、执行器，在线分析仪表及其它检测仪表。现场总线技术的　广泛应用，使组建集中和分布式测试系统变得更为容易。然而集中测控　越来越不能满足复杂、远程及范围较大的测控任务的需求，必须组建一　个可供各现场仪表数据共享的网络，现场总线控制系统（ＦＣＳ）￣Ｅ是在这　种情况下出现的。它是一种用于各种现场智能化仪表与中央控制之间的　一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。目前现场总线已成为全　球自动化技术发展的重要表现形式，它为过程测控仪表的发展提供了千　载难逢的发展机遇，并为实现进一步的高精度、高稳定、高可靠、高适　应、低消耗等方面提供了巨大动力和发展空间。同时，各现场总线控制　系统制造厂家为了使自己的现场总线控制系统（ｒＣＳ）能得到应用，纷纷　推出与其控制系统配套的具有现场总线功能的测量仪表和调节阀，形成　了较为完整的现场总线控制系统体系。总而言之，总线化现场仪表功能　丰富，在ＦＣＳ中，几乎不存在单一功能的现场仪表。　三、自动化仪表的网络化发展趋势　现场总线技术采用计算机数字化通信技术，使自动控制系统与现场　设备加入工厂信息网络，成为企业信息网络底层，可使智能仪表的作用　得以充分发挥。随着工业信息网络技术的发展，有可能不久将会出现以　网络结构体系为主要特征的新型自动化仪表，即ＩＰ智能现场仪表，如：　基于嵌入式Ｉｎｔｅｍｅｔ的控制网络体系结构，其特点是：首先Ｅｔｈｅｍｅｔ贯　穿于网络的各个层次，它使网络成为透明的，覆盖整个企业范围的应用　实体。它实现了真正意义上的办公自动化与工业自动化的无缝结合，因　而我们称它为扁平化的工业控制网络。其良好的互连性和可扩展性使之　成为一种真正意义上的全开放的网络体系结构，一种真正意义上的大统　一。因此，基于嵌入式Ｉｎｔｅｍｅｔ的控制网络代表了新一代控制网络发展　的必然趋势，新一代智能仪表一ＩＰ智能现场仪表的应用将越来越广泛。　四、自动化仪的开放性的发展趋势　现在的测控仪器越来越多采用以ＷｉｎｄｏＷＳ／ＣＥ、“ｎｕｘ、ｖｘｗｏｒｋ　等嵌入式操作系统为系统软件核心和高性能微处理器为硬件系统核心　的嵌入式系统技术，未来的仪器仪表和计算机的联系也将会日趋紧密。　Ａｇｉｌｅｎｔ公司表示仪器仪表设备上应当具备计算机的所有接ＶＩ，如ＵＳＢ　接口、打印机接口、局域网网络接口等，测量的数据也应通过ＵＳＢ接　口存储在可移动存储设备中，使用这样的仪器仪表设备和操作一台简易　电脑简直是如出一辙。齐备的接口可连接多种现场测控仪表或执行器设　备，在过程控制系统主机的支持下，通过网络形成具有特定功能的测控　系统，实现了多种智能化现场测控设备的开放式互连系统。　五、自动化仪表控制系统的发展方向　自动化仪表技术也随着科技的发展而发展，对于仪器仪表有了更高　的标准与要求。仪器仪表今后的发展方向是充分运用全新的工作原理以　及选择全新的材料和元件，比如运用超声波、ｘ射线、微波、远红外线、　核磁共振成像以及激光等原理，运用不同的半导体敏感元器件、集成光　路与电路、光导纤维等等。其最终目标是使得仪器仪表更加小型化，重　量更轻、生产成本不断降低以及更加有利于使用和维修等。此外，运用　微机使得仪器仪表的性能不断增强，使得仪器仪表的自动化与智能化程　度以及处理数据的能力进一步提高。从而实现仪器仪表不但可以供单项　使用，并且可以通过标准接口以及数据通道和计算机有效结合，构成不　同的测控管理工作的综合系统。　５．１分布式控制系统的发展方向　分布式控制系统为一种全新的计算机控制系统，它是基于集中式控　制系统逐步发展与演变出来的。它是主要由一个过程控制级以及过程监　控级所构成的利用通信网络作为其纽带的系统，将现代计算机技术、现　代通信技术、现代图形显示技术以及现代控制技术即４ｃ技术进行综合，　其指导思想是集中操作与分散控制与集中操作、分级管理以及配置灵活　等。　５．２开放性控制系统的发展方向　当前的测控仪器愈来愈多使用嵌入式的操作系统核心软件以及性　能非常高的微处理的核心硬件系统的嵌入式系统技术，今后的仪器仪表　以及计算机之间的相互联系也会变得更加紧密，安捷伦公司认为仪器仪　表等相关设备上都应该具有计算机的全部接口，比如打印接、ＵＢＳ、局　域网网络等各种接口等，测量的结果也应当利用ＵＢＳ接口保存到移动　硬盘等可移动存储设备中去，使用该设备就像操作一台计算机一样，接　口齐全的话可以将现场的各种测控仪表或者相关执行器设备连接起来，　在过程控制系统的主计算机的支持下，利用网络形成具备特定功能的测　量与控制系统，从而达到了对多种智能化现场测量与控制设备进行开放　式的相互连接。　５．３网络化控制系统的发展方向　现场总线技术通过数字化的通信技术，从而使得自动控制系统和现　场的相关设备连接到企业的信息网络，当作企业信息网络的底层，可以　有效发挥智能仪表的作功能。由于丁业信息网络技术的快速发展，在不　久的将来可能会产生以网络结构体系为主的全新的自动化仪表，也就是　ＩＰ智能现场仪表，比如建立在以嵌入式互联网为基础的控制网络体系　结构，其基本的特点是：Ｅｔｈｅｍｅｔ将贯穿到网络的每一个层次，从而使　得网络变得更加透明，覆盖到企业全部的运用范围从而达到了实质意义　上人工办公和工业自动化办公的完美融合，所以可以称之为扁平化的工　业信息控制网络，其优良的互连性以及可扩展性使得该系统成为实质意　义上的一种完全开放式的网络体系结构，从而实现了实质意义上的大统　０　现代自动化仪表的智能化技术不但改变了仪表本身的性能，还影响　到了控制网络的体系结构，它不再是功能单一的同定结构，其适应性越　来越强，功能也越来越丰富相信新一代的智能化仪器仪表将在计算机网　络技术支持下在各行各业得到越来越广泛的应用。　参考文献　［１］赵群，张翔，谢素珍，等．自动化仪表与控制系统的现状与发展　趋势综述［Ｊ］．现代制造技术与装备，２００７．　［２］王永胜．智能仪表技术及工业自动化应用发展探讨［Ｊ］．自动化　博览，２００８．　（作者单位：晋煤金石化工投资集团有限公司）　・　３３　・

工业自动化仪器仪表控制系统设计及开发应用研究

作者简介:1982.11男山东济南汉自动化中级工程师本科

摘要：本文主要探讨了工业自动化仪器仪表控制系统的设计及开发应用，分析了自动化仪器仪表的发展趋势，旨在加强对工业自动化仪器仪表的研究，充分发挥现代自动化技术作用，优化工业自动化仪器仪表控制系统设计，以改变传统的控制模式，缩短仪器仪表自动化控制的反应时间，从而促进工业市场的自动化发展，顺应时代发展趋势。

关键词：工业；自动化；仪器仪表；控制系统；设计；

二十一世纪是一个科技时代，自动化控制技术被广泛应用于工业领域中，工业自动化仪器控制系统的设计与开发，大大提升了仪器仪表的智能化控制水平，能够在工业生产过程中有效调整仪器仪表的工作状态。就目前而言，工业自动化仪器仪表在控制指令的发出和执行中还存在着一定的问题，缺乏完整性，仪器仪表数据变化敏感度不高，需进一步改善。可通过优化工业自动化仪器控制系统设计及开发应用，来确保自动化仪器仪表中各零件的积极配合，以精准把控自动化仪器仪表，从而强化工业自动化仪器仪表控制系统的精准性。

一、工业自动化仪器仪表控制系统的设计及开发应用

（一）硬件设计

在进行工业自动化仪器仪表控制系统设计与开发的时候，应当重视硬件设计工作的开展，将仪器仪表连接于计算机，以充分发挥计算机技术，有效控制工业自动化仪器仪表。通用接口总线具有较强的传输能力，有利于仪器仪表之间进行信息传输，同时也能够保证仪器仪表和计算机之间的信息传输，有着较快的传输速度。从理论上来说，将通用接口总线接入到仪器仪表、计算机中，有利于进一步快速控制仪器仪表。通用接口总线连接方式有两种：一种是星型，另一种是线型。相较于线型连接方式来说，星型的连接方法更为简便一些，其对仪器仪表之间的距离没有太过严苛的要求。因此，在进行自动化仪器仪表控制的时候，可基于计算机，采用星型连接方式来将自动化仪器仪表和计算机进行有效连接，优化设计控制系统的电路。计算机接口处于中心部位，是中间接口，围绕计算机接口四周，采取星型分布模式，设计四个仪器仪表接口，每一个仪器仪表之间都能够相互传输数据，以保证计算机和仪器仪表的双向信息传输，提高信息传输速度[1]。