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摘要:自动化仪表已广泛应用于人们的日常生活、工业设计、国防等各个领域。近年来,我国工业自动化仪表的发展越速度来越快,这在很大程度上带动了相关产业的快速发展。本文将以工业自动化仪表和控制技术为基础,分析自动化仪表和控制技术在实际应用中的不足,并简述过程控制的特点,分析自动化仪表在工业上的今后在应用和发展上的趋势,为同类研究提供参考。
关键词:工业自动化仪表;过程控制
在科学技术飞速发展的今天,自动化技术已经成为人们日常生活中应用最广泛的科学技术。与此同时,随着自动化技术的不断发展,自动化仪表的发展也越来越快,在工业、农业、日常生活等各个领域都得到了极为广泛的应用。自动化仪表是工业生产中非常重要的设备。只有保证自动化仪表的正常运行,才能保证工业生产的稳定。因此,加强对自动化仪表的研究具有很高的现实意义。
一、工业自动化仪表及控制技术概论
1.自动化仪表分类
自动化仪表简单地可以分为检测仪表、控制仪表、显示仪表、执行器等,而自动化仪表技术主要包括信息采集、信息处理、信息应用等方面。为了保证自动化仪器的安全平稳运行,必须对自动化仪器系统进行有效的养护和诊断。针对自动化仪表系统而言,其诊断过程可分为生产过程诊断、生产设备诊断、自动化控制系统诊断和现场仪表的分析诊断等几个方面。从本质上来说,生产过程诊断不属于自动化仪器,但在信息交互作用过程中,会对自动仪产生影响,诊断需要以设备本身的状态和现场状况为基础,进行状态诊断和预防维护。现场设备的诊断,应根据设备的损失和启动情况,制定相应的养护规划,进而以此来决定养护周期。
2.自动化计量与控制技术的缺陷
在日常生活中,任何一种产品,在适用和推广过程中都需要一定的时间,这以规律同样适用于自动化仪表。目前在自动化仪表的某些应用领域仍存在某些缺陷,第一个问题是自动化仪表的安全问题。只有保证了自动化仪表是足够安全的,我们才能保证自动化仪表的正常运转。第二是自动化仪表的稳定性和可互操控的问题,在一天的生产中,自动化仪表要准确可靠,只有这样我们得到准确的信息,进行一步的操作,从而保证整个生产流程的安全性。第三个问题是系统故障诊断信息的可信度问题,必须保证系统出现故障时诊断信息的准确性和可信度,这样才能能够保证机器的正常运转。
3.过程控制的特点
具有生产过程的连续性,控制过程的复杂性和控制系统多样性特征的过程控制是自动化系统的重要组成部分。在自动化仪表的进程控制中,许多已控制的进程将以长时间或间歇的形式运行。同时,控制变量也受到了各种外露因素的影响。进程控制涉及到非常广泛的范围,十分多样的系统。在控制程序中使用各种感应设备可以测试并记录工艺参数。自动化仪表的过程控制可提供自动信号、连锁性保护、自动操作、自动启动和停止等功能。在自动化仪表的生产操作中,在特定的数据参数受到外界影响的情况下,就可以使用自动控制装置来完成,调整仪表使其正常工作。过程控制系统主要由监测元件,控制和执行器几部分组成,检测元件的主要功能是检测出被控制元件的物理量;控制器则是找到预设和现实数据之间的偏差,按照预先规定的规则计算后,把计算结果传送给执行器。在控制器收到传送的信号后执行相应的命令并更改控制变量。
二、自动化仪表在工业中应用
1.智能型产业应用
最近,自动化仪表正逐步向智能方向发展,为实现现代自动化仪表的自动化,需将集成电路技术、微处理器技术及通信技术整合,嵌入到相关软件中,完成内部协调工作。通过这种方式,能够保证自动机器的智能化处理,大大降低人工控制系统的危险,从而提高工作的安全性和可靠性。
自动化仪表的智能型处理主要包括以下几个方面:有零点校正、量程刻度标尺的变更、进行处理压力与温度的补偿处理与故障诊断。自动化计时器的智能型功能大大提高了计时器全面性能,促进了信息通讯的便捷快速化。
为了实现自动化仪表的智能化,必须从控制器开始。可编程的单回路调节器就是个典型的例子,可编程的单回路调节器的核心是具有强大兼容性的微处理器,它能有效地将回路控制、数字运算、逻辑运算等有效地加以结合。最近中国的FF总线智能仪表发展很快,成为中国自动化仪表系统的重要组成部分,产品质量接近外国发达国家水平。
2.网络产业应用
公现场总线技术的开发在一定程度上极大的提高了计算机化数字通信技术的运用效率,同时也极大的的丰富了产业信息的内容,以此为基础,增加自动控制系统和现场设备的相关知识就可以使仪表的作用得到充分的发挥。目前中国在开发自动化仪表时,越来越多地关注信息网络技术的应用,最普遍的是IP智能型现场设备,这款机器具有优异的综合性能。首先,IP智能型仪表的产业自动化功能优秀,兼具办公自动化功能,性能优异,可通过自动化仪表构建安全系统的网络架构。
3.预防性维护设备
近年来,人们越来越多地关注自动化仪表的维护和保养,同时为了满足自动化仪表的工作要求,人们也逐渐开始使用现金管理的概念来进行自动化仪表的维护和保养活动。为了实现自动化仪表的运行和维护,所有方面的管理都要标准化,明确要求各环节的保养要求,维护和维护活动完成后,完成对该环节的相应评价,确认缺点后再执行维护和改善。要想维护自动化的机器,首先要进行详细的现场调查,然后超越规则系统分析操作原理,以分析结果为基础,将相应的措施优化。除此之外,为了确保优化措施的实施,要对公式化的优化措施要进行详细的讨论,分析可行性,可靠性,经济性等,并制定与之相对应的准则和规范,高标准,严要求,严格执行操作规范中提及的细则,为整个运作过程的安全性保驾护航。
四、自动化计量与控制技术开发动向
目前,中国开发的自动化仪表仍只是停留在单纯的自动化水平,虽然对智能及网络有一定的研究,但由于其宣传不积极,因此只能被应用于生产生活实际中的某几个领域,这就使得其损失了非常宝贵的互联网市场,由此一来,不仅会损失巨大的经济效益,更会在互联网时代背景下被淹没于滚滚洪流,不利于自身知名度的提高,也不利于借助现代科技积极进行技术革新。因此,推动自动化仪表和过程控制技术向互联网发展成为时代的要求。未来自动化仪器及控制技术未来必须要紧合时代潮流,向智能、网络及数字化方向发展,以充分的体现智能化、网络化、数字化的自动化仪表的信息技术的组合为核心,保持自动化仪表与信息技术之间有着密切的联系。同时,信息技术是自动化仪表开发的基础。两者的开发都需要高质量的科学和技术人才的支持,所以自动化计量和信息技术的有效组合可以实现互补和共同开发。
结语:与国外发达国家相比,目前中国的自动化仪表技术与过程控制技术还有很大差距,要加强对产业自动化仪表与过程控制的研究,不断革新自动化仪表与过程控制的科学技术,保证自动化仪表的安全使用。同时,还要在认真研究工业自动化仪表及控制技术基本理论知识和技术的基础上,结合时代发展要求,融合其他先进的技术措施,对其进行革新和技术升级,努力推动自动化仪表和自动化控制技术与生产实践相结合,推动其广泛应用于智能型产业,网络产业,预防性维护设备等行业,由此才能实现该项技术的价值。
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