探究自动化仪表与自动化控制技术运用

发表时间:2021/4/2   来源:《科学与技术》2021年1月1期   作者:朱应丁
[导读] 随着我国科学技术的不断进步与发展,工业仪表在化工生产过程中的应用越来越广泛,
        朱应丁
        广东韶钢松山股份公司炼钢厂  广东韶关 512000
        【摘要】随着我国科学技术的不断进步与发展,工业仪表在化工生产过程中的应用越来越广泛,并且其技术含量也在不断提升,其与自动化控制的结合也越发紧密,过去仪表人为操作的方式也渐渐被全自动化替代。而自动化仪表与自动化控制技术的运用,能在很大程度上促进工业现代化与自动化发展,推动我国社会经济向前发展。为此,相关的技术人员一定要做好相关研究工作,发挥自动化仪表与自动化控制技术的作用。本文就工业自动化仪表与自动化控制技术的运用进行简要分析。
        【关键词】自动化仪表;自动化控制技术;运用
        
        在过去,工业生产是由传统人工操作进行的,工业发展受到了很大的阻碍。随着科学技术的进步,自动化技术逐渐被应用于工业生产的各个领域中,促使工业生产向机械化、智能化方向转变,工业生产得到了快速、高效的发展。在此背景下,在电力电子技术、信息网络技术、微电子技术、自动控制技术等技术基础上,工业自动化仪表由此应运而生,且得到了广泛应用[1];在此过程中,自动化控制技术发挥着巨大的作用,通过高效控制系统的形成,使传统的生产模式发生改变,减少人工操作的压力,不仅提升了工业生产的效率和质量,也使得企业的生产成本得以降低,生产效益逐步提高。因此,在其应用当中也需要加强研究和分析,以促进其作用更好的发挥。
        一、自动化仪表的相关概述
        1、基本特点:与过去的工业仪表相比,工业自动化仪表的最大特点便是摆脱了过去繁重的人工操作压力,同时也不需要深入现场进行监督,从而可以自动完成工作任务,当然,也可以将工作信息直接传递到数据终端位置,而无需人工手动记录。由此可见,自动化仪表的应用,可大大减少员工们的工作时间,减少人工检测的误差,提高自动化检测技术的精准性,为项目工程的顺利开展提供良好基础。
        2、基本原理:自动化仪表的技术基本原理在于,通过技术形式来进行现场操作和监控,而无需工作人员在场,还能够将工作的信息资料传递到数据终端位置。在这一过程中所进行的二次原理是基于力矩平衡、电平衡以及力平衡的方式来完成压力、温度及电流的转换,并进一步逐渐放大,之后再对比数据资料和测试数据,使两者达到相对平衡的状态[2]。
        3、仪表主要种类:①显示仪表:主要是针对被测参数展开显示和记录,一旦有异常,则可发出高报提醒或者低报提醒;根据显示角度可以分为模型仪表、数据仪表以及图形仪表三种;②检测仪表:主要是通过变送器来针对变量数值展开检测,以此形成标准信号;③调节仪表:在封闭空间中,根据提前设定好的程序来控制被控变量,从而达到自动控制的效果;可分为微分类、比例积分类以及比例微分类三种。
        4、作用:工业自动化仪表在企业生产工作中,是促进其正常生产的基础部分;此外,自动化仪表还能有效完成数据和信息的收集工作,其应用价值非常之高。
        二、自动化控制技术的相关概述
        1、基本概念:自动化控制技术可分为全自动控制以及半自动控制,前者主要在于提前设置好生产进度,并完成相关的程序设定,其余所有操作直接交给机器进行;后者在于需要借助人力;来操作设备、机械以及仪器,又或者通过一定量的人力来参与到生产工作中,通过人力与机器共同完成生产工作内容。在近几年来,自动化控制技术应用越来越广泛,尤其在农业、工业、制造业以及矿山之中均有着较高的应用率,既可提升工作效果,也可提升项目水平。
        2、发展趋势:在科技不断进步、工业自动化技术不断向智能化发展的背景下,自动控制技术不断得到开发和运用,其安全性、稳定性和可靠性也在不断提高。但现阶段的自动化控制技术主要在通信设计方面广泛应用,还主要依靠有线技术实现电气设备的连接。随着无线技术的发展和应用,电气自动化控制技术可以突破有线技术与无线技术有机结合下电缆的局限性,实现电气自动化控制技术的创新。但是,我们也应该着重解决无线数据通信与有线数据通信在协议上的差距,以及无线通信信号的不稳定性,从而使无线技术的通信质量得到提高,自动控制信号的传输更加准确[3]。
        3、局限性:虽然自动化控制技术现在已发展得比较成熟了,但因其起步较晚,与发达国家之间相比还是具有较大的差距;此外,自动化控制技术在大众中普及率还不是很高,因此还需要更多的时间来提升认可度和发展水平。
        三、自动化仪表与自动化控制技术的运用
        1、自动化仪表与自动化控制技术的运用价值
        首先,自动化仪表与自动化控制技术的运用价值体现在自动控制功能上,在工业生产的应用过程中,只要提前设定好程序设置便可进行自动操作和自动控制,减少了劳动压力,避免人工操作的失误,大大提高了生产的效率和质量。其次,其运用价值便体现在其具有的保护作用上,由于生产环境复杂、设备多样化、供电线路连接不规范等因素影响,很容易造成电路故障,从而发生安全隐患,而在自动化控制技术的运用过程中,可以在出现电路故障或者设备故障之前提前预测,并自动切断电路或者设备,使运行程序终止,避免了安全事故的发生,也在很大程度上降低了经济损失。最后,其运用价值还体现在其具有的监控功能上,当系统运行中的电压、电流、功率超出了设定数值时,自动化控制技术可通过报警装置和信号指示实时监控整个系统,还可以对电磁波进行识别,以便能够在远程电子显示器中监控相关设备的运行状态[4]。
        韶钢炼钢厂转炉一次除尘风机是由6KV的高压电机驱动,实现转炉冶炼除尘及转炉煤气的回收。由于一次除尘风机的正常运行与否关系到转炉的能否正常冶炼生产及转炉煤气能否安全回收,关系到冶炼生产的连续性及转炉煤气泄漏的危险性,所以高压电机、除尘风机的安全运行十分重要。当高压电机及除尘风机的相关设备出现异常状态时,应及时停机,防止设备的进一步损坏及防止转炉煤气的泄漏。为此,对高压电机、除尘风机相关设备实时状态参数检测、运行状态的监测显得十分重要。为实时对高压电机、除尘风机相关设备状态监测,在对影响除尘风机设备运行关键的地方安装了多对温度、轴位移、振动值等参数进行检测。相关传感器检测的数据实时送到PLC程序控制器处理,并与设定的安全参数值作比较。设定值有低报警值参数、高报警值参数,当达到低报警值时,PLC程序控制器发出声光报警,提醒操作人员去现场查看相对应的设备报警点,并根据检查到的情况做相应的处理,当达到高报警值参数时,PLC程序控制器即时自动切断6KV高压电源,停止除尘风机的运行,从而保护高压电机、除尘风机设备及操作人员的安全。韶钢炼钢厂转炉一次除尘风机仪表检测控制系统在投入运行的多年中,成功多次检测到高压电机、除尘风机上的设备异常状态,及时输出控制信号,切断6KV高压电源,保障了一次除尘风机及高压电机、操作人员的安全。
        

        2、自动化仪表与自动化控制技术的运用策略
        首先要提高技术应用水平,深入研究和分析嵌入式技术手段和网络技术手段,其中嵌入式技术主要体现在工业电气的响应系统中,这就要对系统功能进行量化处理,并根据系统的芯片设计来促使网络连接更加完善,通过该种技术来做好相应的功能准备和寿命计算[5];而网络技术手段则主要是接收和传输各种信息数据,通过两种技术的有效配合和水平提升,以此提高运用价值,实现对工业生产系统的有效控制。
        而后要加强对仪表的检修,定期检查企业或工厂内的自动化仪器仪表,及时维修及更换出现故障的仪器设备;此外,要加强对相关工作人员的技术培训,并通过参加自动化仪器仪表的新品发布会以及自动化仪器仪表的专业知识讲座等形式,深入学习有关仪器设备检修的相关知识,使其能够提高检测维修能力,确保自动化仪器的检查工作落实到实处,确保仪器仪表的显示数据以及运行状态都能根据型号和种类专门记录在案;确保自动化仪表高效运行。
        四、结语
        科学技术是工业生产的第一生产力,现代化的工业生产要想能够提高生产效益,就必须要充分运用自动化仪表与自动化控制技术,并通过运用过程中的实际经验总结来完善工业生产自动化控制体系,从而能够进一步促使我国工业综合实力得以提高,并推动我国市场经济向前发展。
        
        参考文献
        [1] 曹诃夫.自动化仪表与自动化控制技术的应用探析 [J].科技经济市场. 2017.12(04):112.
        [2] 宋国魁.工业自动化仪表与自动化的控制技术 [J].中国新技术新产品. 2018.2(08):511-512.
        [3] 田宜,刘少杰.关于工业自动化仪表与自动化控制技术的思考 [J].科技视界. 2018.11(25):402-403.
        [4] 王岩.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术 [J].电子技术与软件工程. 2019.6(11):222-223.
        [5] 刘铠鸣.工业自动化仪表与自动化控制技术的问题及应用 [J].南方农机. 2020.1(22):1021-1022.
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