浅析仪表自动化应用发展趋势及应对措施
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浅析仪表自动化应用发展趋势及应对措施
摘要:随着电气工程行业及电气技术的不断发展,仪表自动化水平也发生了翻天覆地的变化。
本文就仪表自动化应用发展趋势与应对问题对仪表自动化应用发展趋势从三个方面进行了介绍,并针对发展趋势提出相应的应对措施与建议。
关键词:仪表自动化应用发展趋势应对措施
前言
我国的仪表自动化还有很大的潜力可挖。
大力引进国外的先进经验,提高自身的生产管理的技术水平,加强科技人才的培养与储备,根据我国企业的实际发展情况,因地制宜地进行仪表自动化的更新换代,重视科技创新与管理创新。
只有这样,才能让我国企业在核心竞争力上保持不断的增长。
1.自动化仪表的测试分类
1.1 压力仪表
压力表是最早使用的压力仪表,其工作原理是通过导压管道连接压力计,观察生产过程各阶段的压力变化情况。
压力表分为压力传感器、压力变送器和特种压力仪等。
在压力表方面,仪表自动化的作用原理是压力调节系统通过压力变送器或者位移平衡式调节器把采样信号送到DCS 或控制芯片进行数据处理。
保证在生产的全过程进行观测,保证压力不仅可以保证生产同时可以不损坏设备,保证工作人员的安全。
1.2 温度仪表
在生产中,温度是生产的条件之一,因此,在生产中应该对温度进行控制。
最早使用的温度仪表是热电阻、热电偶,随着科技的进步,目前使用的温度仪表是高集成度智能温控系统,通过总线技术,分析处理输入到电脑控制芯片的热电阻、热电隅或其它采温设备的信号。
1.3 物位仪表
物位仪表的作用是测量原料或产品的液面位置,测试输油管道中的液面位置,测量距离等。
1.4 流量流速仪表
物流仪表的功能是测量单位时间内流经有效截面的流体质量或体积是流速;进行管道里的流体流过的累计体积或质量测量。
2.仪表自动化应用发展趋势分析
目前仪表自动化正朝着大规模集成化的方向发展。
专业化与模块化使各种仪表得到了整合与集成,这种变化也越来越能适应现代化大规模生产的要求。
2.1 现代化的DCS将逐渐代替传统的DCS
目前传统的DCS很大程度上已经不能够适应现代企业信息迅速增加的需求,新型的现代化的DCS将逐渐取代传统的DCS。
近年来,仪表自动化的应用正朝着大系统综合自动化的方向发展。
运用计算机集成系统进行生产控制可以实现企业的高效经营管理,实现对生产过程控制的自动化。
同时,还能够将生产过程控制、通信网络及信息管理融合为一体,使企业在测量、控制预算管理数据上实现共享,真正实现过程控制、决策、优化与管理的集成化和一一体化,真正做到降低生产低成本,减少能源消耗,提高生产效率,使企业不断适应日益变化的市场的需求,提高竞争力。
2.2 现场总线及现场总线控制系统的运用将越来越广泛
现场总线是一种多分支结构并能够进行串行双向通信,它可以通过数字通信技术直接延伸到仪表上。
通过总线这种方式后,原有的中央DCS系统可以将60%一80%的控制功能转移给现场的智能仪表,这样就形成了一种现场总线控制系统,即FCS。
这种系统能够实现测量和控制的一体化,能够真正并彻底地进行分散控制,从而会在很大程度上提高整个控制系统的可靠性,改善系统的调节品质。
采用现场总线及现场总线控制系统能够降低生产成本,促进仪表智能化、控制功能分散化以及控制系统的开放化,完全符合工业控制系统技术的发展趋势。
2.3 先进的控制软件逐步向标准化、工程化和商品化方向发展
采用先进控制软件能够很好地提高控制系统的控制能力,克服由于系统本身的非线性、时变性、不稳定性以及外部扰动的随机性和不可检测性等带来的一系列的问题或故障。
因此,不断引进和采用先进的控制技术与控制理论,使先进的控制软件逐步向标准化、工程化和商品化方向发展,使仪表自动化的发展在控制上越来越趋于稳定、安全可靠。
3.仪表自动化的发展趋势的应对措施
3.1 传感器的应用
仪表中采集数据的单元式传感器,是仪表的重要组成部分,自动化的发展方向由传感器的发展引领,传感器的发展与仪表自动化的发展方向有直接关系。
随着科技的发展,传感器的发展方向是高度集成化、新技术高度集中。
新技术包括激光技术,光控技术,核磁共振技术等,以及非线性,前馈和滞后等技术等在传统的调节规律中的应用,满足自动化仪表的要求。
新材料的发展为传感器的材质选择提供了众多选择。
为仪表的集成化、微型化提供了物质条件。
3.2 可编程控制器的应用
通常我们通过分析传感器收集到的数据,然后根据设定的程序发出控制命令,称之为可编程控制器,即PLC。
在仪表自动化中,可编程控制器的应用表现为微处理器的应用,即硬件中的逻辑电路由软件代替,软件编程控制复杂电路的复杂功能代替硬件中控制和定时用的大套电路,达到简化硬件电路结构的目的,同时使得仪表逐渐集成化、体积小。
另外,由于可编程控制器的程序具有可擦写功能使得仪表自动化的功能多样化;同时还可以通过软件改变仪表的测试功能以及数据的精度。
3.3 调节器的运用
调节器的发展方向是智能化。
早在八十年代初期,伴随着微处理器的不断创新和发展,作为仪表自动化一部分的调节器的发展方向变为智能型数字式,仪表自动化中调节器的功能性大幅度提高的原因包括数字式的设定及其运算功能的加强,可同时输入多种制式信号,PID 自整定,EEPROM 技术的运用等,同时伴随着通信技术的不断发展,在调节器中广泛应用遥控和遥测技术,使得工业生产中的可控性提高,同时便于操作。
4.结束语
总之,随着信息科学技术的不断进步与发展,我国工业在仪表白动化取得一定的经济效益,但与国外先进的技术水平相比,仍然还有很大的差距。
因此,还要不断地引进国外先进的理论与技术,并结合我国具体国情与工业应用实际,不断提高仪表自动化水平。
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