自动化仪表与控制系统的现状与发展

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月9期   作者:蒋巍
[导读] 自动控制系统和化工仪表作为工业产品生产的主要设备,在实际应用过程中必须定期维护和管理,
       蒋巍
       新疆庆华能源集团有限公司  新疆  伊犁  835100
       摘要:自动控制系统和化工仪表作为工业产品生产的主要设备,在实际应用过程中必须定期维护和管理,及时发现和解决系统设备故障问题,确保整个生产过程能够安全稳定地运行。
       关键词:自动化仪表;控制系统;现状;发展;分析
       1化工控制自动化技术的概念和重要性
       已广泛应用于工业、农业、军事、科研、交通运输、商业、医疗、服务和家庭。化工自动化控制是对化工生产过程中的工艺参数进行自动检测、调整和全过程的优化控制和管理。在没有或没有少数人直接参与的情况下,设备、系统或过程(生产、管理)被自动检测、信息处理、分析、判断和操纵以达到预期目标的过程。采用化工自动化控制技术,不仅可以加快生产速度,降低生产成本,提高产品质量和产量,还可以使人们从繁重的体力劳动、部分脑力劳动和恶劣危险的工作环境中解脱出来,扩大人体器官的功能,大大提高劳动生产率,提高人类认识和改造世界的能力。
       2仪表自动控制系统功能
       2.1智能监控
       自动化系统具有监控和检测功能,通过对工作环境的检测可以得到相应的信息。在实际应用中,采用相应的传感器来检测空气湿度、温度等各种信息。传感器获取的信息可以通过红外收发模块传输,采集的数据可以反映在仪表显示屏或计算机上,指导下一步工作。在监控过程中,如果红外发射被阻断,接收管不会通过单片机发送信号,可以发送报警信息,实现对环境的智能检测。
       2.2防护设备
       在工作设备投入生产时,设备的防护是生产中的一个重要环节,直接影响到产品和设备本身的质量。一旦受到高压、大电流开关量等因素的影响,机械设备在运行过程中发生故障,损失将不可预测。因此,安装自动仪表控制系统可以有效地对设备进行监控,保证设备的正常运行。
       2.3整合数据
       在需要大量监测数据的行业中,大型测量设备只能简单地指示设备的状态,不能给出准确的信息。仪表自动控制系统安装后,可实现计划、生产、控制、管理的纵向信息集成,实现数据测量与集成,对生产过程中的实时数据进行集成与分析,指导决策者进行生产决策。
       3我国自动仪表控制系统的现状
       已经发展到一定程度,其生产技术、设计技术和生产技术相对成熟,因此我国的自动仪表控制系统已经达到一定的状态,已经过了顶峰,正在朝着新的方向发展。目前,我国还处于能源工业和重工业高速发展时期,对自动化仪表和控制系统的需求相当高。但与前十年相比,工业需求逐渐下降,但与国外仍存在一定差异。但是,由于我国自动化仪表和控制系统的设计考虑到了耐久性和可靠性,虽然这些特点在制造过程中,也在连续生产过程中没有得到重视,不断优化相关仪表性能,使我国生产的自动化仪表和控制系统整体水平较高,应用价值相对较高。因此,我国自动仪表控制系统出口持续增长,这导致我国制造业的进一步发展,再次迎来发展高峰。如今,我国自动化仪表控制系统出口总量居全国所有设备制造工业产品之首。同时,我国掌握了简单的调节器、压力测量仪表、显示式仪表、测温仪等常用仪器的核心技术,开发了自己的创新仪器,不过分依赖国外进口。此外,近年来,我国自主研制的分布式控制系统、电磁流量计控制系统、无纸记录仪和智能电动执行器等都能显示出部分核心技术,与国外部分技术水平相同。因此,这些电表的市场份额逐年上升。单从仪器技术上可以看出,我国的自动仪表控制系统已经达到了先进水平。


       4趋势
       4.1智能化
       在化工生产过程中,如何充分发挥自动化仪表及控制系统的应用价值是非常重要的。从我国化工自动化仪表及控制系统的应用情况来看,自动化仪表正逐步走向智能化。智能化自动化仪表及控制系统,可以对化工生产前的相关信息、相关数据进行预定处理,然后才能顺利完成相应的操作。但为了保证智能设备的成功应用,必须正确应用微处理器。例如,在自动化仪表和控制系统中嵌入集成电路和软件,可以保证整个化工生产过程的顺利开发和完成。为了解放更多的劳动力,进一步提高化工生产效率、生产质量,我国自动化仪器仪表将逐步向全智能化转变。全智能仪表的应用,可以充分提高化工生产过程中工人的人身安全,有效降低劳动强度。此外,全智能仪表还可以实现化工生产全过程的自动化管理和自动操作,并能有效地利用微处理器实现生产目标,实现化工生产的要求,提高化工生产的自动化水平,确保所生产的产品各方面性能都能满足要求。而且,全智能仪器的应用,还借助网络信息交换能力,及时上传仪器获取的信息数据,使更多员工能够及时了解产品信息,了解整个生产过程。最后,自动化仪表和控制系统在当今化工生产中的应用,具备了成熟的智能监控功能,借助智能监控功能,可以有效的监控化工生产前后各环境的实际指标,达到实时监控的目的。智能监控还可以通过红外发光二极管和光敏三极管组成信号源收发系统。在化工的正常生产过程中,红外发射管不断发射红外光,红外接收器及时接收到发射的信号,并将信号传输给单片机。但警戒线被覆盖后,红外发射管的红外光信号被阻断,红外接收器无法顺利接收到相应的信号,单片机也无法获得相应的发射信号,自动仪控系统会自动发出报警信号,进入智能监控,提示工作人员。
       4.2虚拟化
       在化工生产过程中,自动化仪表要想顺利运行,就必须利用先进的技术和计算机网络平台技术进行相应的操作,有效地实现每项操作的虚拟处理。在这个操作过程中,没有人员参与操作,完全可以通过电脑达到操作的目的。在工作过程中,往往需要根据化工生产的实际要求和化工生产工艺的实际设计内容,安排相关人员通过计算机发出相应的指令,自动化仪表可自行完成,无需人工干预。从自动化仪器的应用来看,正逐步走向虚拟化发展。充分实现虚拟操作后,可有效提高化工生产效率,及时整理和反馈生产过程中的相关数据,并及时发现生产过程中存在的问题,有效保证生产质量。另外,在化工生产过程中,有效整合自动化仪表的数据处理能力和智能化能力,才能充分促进我国自动化仪表的虚拟化。
       4.3网络
       互联网平台在化工生产过程中的应用,可以为实际生产提供更多的机会。动漫仪器本身是由网络平台、网络技术支撑的,所以可以充分发挥仪器的作用。例如,当需要现场总线技术和网络信息技术时,自动仪表、自动现场设备和通知系统将显示网络运行情况。随着我国网络信息技术的发展,互联网平台可以为化工生产提供更多的帮助。依靠互联网信息技术及时反馈生产过程中的各种数据信息,利用自动化仪器有效降低生产过程中的劳动强度,可以进一步提高生产效率和生产质量。从发展趋势可以看出,在未来的化工生产过程中,使用互联网平台的需求只会更多,不会更少。因此,自动化仪表逐步向网络化方向发展是必然的,只有充分发挥隐藏在自动仪表中的网络技术,才能进一步实现及优化自动仪表的相关功能。
       结论:
       自动化技术自二十世纪发展以来取得了巨大成就,在各个领域和行业中发挥着重要作用,成为国民经济的必要基础,自动化水平是当今各行各业要计量的现代化,智能化是机械化发展的重要标志和标准。我们现在离不开自动化的仪器仪表和控制系统,它不仅减少了人力物力的投入,而且更精确地控制了部分工业生产过程,实现了机械化,更高效地生产产品。学习自动化仪表和控制系统,了解它们的应用和发展,这是一个发展潜力巨大、前景良好的行业。
       参考文献:
       [1]方洁琼.刍议自动化仪表控制系统的现状与发展趋势[J].电子技术与软件工程,2017(17):142.
       [2]张瑜岭.自动化仪表控制系统技术与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(14):187-188.
       [3]朱涛.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J].科技视界,2016(16):288+280.
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