工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)對(duì)于全面提高自動(dòng)化水平的作用淺析

孫慧昕

(工控網(wǎng)(北京)信息技術(shù)股份有限公司,北京 100000)

工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)對(duì)于全面提高自動(dòng)化水平的作用淺析

孫慧昕

(工控網(wǎng)(北京)信息技術(shù)股份有限公司,北京 100000)

近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化水平有了很大程度上的提高。工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展不僅大大降低了勞動(dòng)成本,而且使得我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)向系統(tǒng)化,集成化全面發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展離不開工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)的幫助,某種程度上說,正是我們對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)的不斷研發(fā),才有了目前我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化目前的成就。

工業(yè)自動(dòng)化儀表 發(fā)展 趨勢(shì)

1 工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)概述

工業(yè)自動(dòng)化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程中,對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、記錄或控制的儀表,又稱工業(yè)儀表或(工業(yè))過程檢測(cè)控制儀表。工藝生產(chǎn)過程的檢測(cè)是了解和控制工業(yè)生產(chǎn)的基本手段,只有在任何時(shí)刻都能準(zhǔn)確地了解工藝過程的全貌,并進(jìn)行控制,才能保證生產(chǎn)過程順利,并以高的生產(chǎn)率、小的消耗生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。工業(yè)儀表能在無人操作的情況下自動(dòng)地完成測(cè)量、記錄和控制的工作。此外,利用工業(yè)儀表還可實(shí)現(xiàn)信息遠(yuǎn)距離傳送和數(shù)據(jù)處理。

工業(yè)自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)種類繁多,包括過程控制、過程測(cè)量、熱對(duì)流、溫差、時(shí)間響應(yīng)、熱平衡、定點(diǎn)爐、黑體爐、控制儀表、斜坡響應(yīng)等在內(nèi)的幾十種。但其都基于共同的基本原理,包括力平衡、力矩平衡和電平衡等。儀表的感受部分—傳感器將被測(cè)參數(shù)(如溫度、壓力、流量等),經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成容易放大的測(cè)量量(如電壓量、電流量和機(jī)械量等),再經(jīng)過放大。放大后的量值,一部分傳入顯示部件,一部分經(jīng)反饋部件與測(cè)量進(jìn)行比較,以達(dá)到平衡的目的。工業(yè)儀表的種類很多,按被測(cè)量生產(chǎn)過程的參數(shù)區(qū)分有溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表、物位測(cè)量?jī)x表、機(jī)械量測(cè)量?jī)x表、流程分析儀器等;工業(yè)儀表按其在工業(yè)生產(chǎn)過程的功能可分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表等。

2 靜電報(bào)警儀器

易燃易爆危險(xiǎn)場(chǎng)所,歷年來因靜電放電而引起的事故非常多且損失大,但這些場(chǎng)所的靜電累計(jì)量難以連續(xù)測(cè)量。靜電報(bào)警儀器是我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展過程中對(duì)易燃易爆危險(xiǎn)場(chǎng)所靜電累積量的不間斷監(jiān)測(cè)而設(shè)計(jì)的,集測(cè)量、傳輸、顯示、存儲(chǔ)及報(bào)警等功能于一體,集中實(shí)現(xiàn)了靜電累積的監(jiān)測(cè)與報(bào)警,進(jìn)而做好針對(duì)性維護(hù)。

靜電報(bào)警儀器集測(cè)量、傳輸、顯示及存儲(chǔ)等功能于一體(硬、軟件一體化系統(tǒng)),其設(shè)計(jì)依據(jù)本安防爆標(biāo)準(zhǔn),適用于易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所。尤其在油品生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)、炸藥生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)、電子產(chǎn)品生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)、可燃粉劑生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)、化工生產(chǎn)及儲(chǔ)運(yùn)等領(lǐng)域有著突出的表現(xiàn)。

現(xiàn)行使用的大多是微型電子電路連續(xù)檢測(cè)連接設(shè)備回路和接地端子回路電阻值,通過頂尖、接地夾體、接地夾電纜、接地電纜和接地樁的有效連接,使連接設(shè)備與大地形成等電位,將靜電導(dǎo)入大地,保證設(shè)備靜電接地回路電阻符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 可以把它理解為普通地線夾(靜電夾)的升級(jí)版,就是用了兩個(gè)電子回路檢測(cè)一根地線的兩端是否都是良好導(dǎo)通。新款靜電接地報(bào)警器已經(jīng)使用耐油PU電纜,具有更強(qiáng)的耐油、耐寒、耐腐蝕等特性,可以適應(yīng)更廣泛的使用現(xiàn)場(chǎng)。

3 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

在目前的工業(yè)生產(chǎn)中,人工操作被機(jī)械或自動(dòng)化設(shè)備所替代,人們要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠起到控制系統(tǒng)與閥門機(jī)械運(yùn)動(dòng)之間的界面作用,更要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)增強(qiáng)工作安全性能和環(huán)境保護(hù)性能。在一些危險(xiǎn)性的場(chǎng)合,自動(dòng)化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置能減少人員的傷害。某些特殊閥門要求在特殊情況下緊急打開或關(guān)閉,閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)能阻止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散同時(shí)將工廠損失減至最少。對(duì)一些高壓大口徑的閥門,所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力矩非常大,這時(shí)所需執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須提高機(jī)械效率并使用高輸出的電機(jī),這樣平穩(wěn)的操作大口徑閥門。對(duì)于一些小扭矩的閥門,精小型的電動(dòng)閥門也應(yīng)用而生,相比普通性具有重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。

從結(jié)構(gòu)上來看,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為緊湊型和重載型兩大類。緊湊型機(jī)構(gòu)是將電機(jī)、減速機(jī)和控制器集成在一起,也稱一體化結(jié)構(gòu)。而重載型機(jī)構(gòu)是由執(zhí)行器配以不同的減速機(jī)構(gòu)成,其電機(jī)、減速機(jī)和控制器封裝在不同的殼體內(nèi)。

4 未來發(fā)展趨勢(shì)

4.1 企業(yè)化與信息化

自動(dòng)化儀表技術(shù)包括信息采集、處理和應(yīng)用?！捌髽I(yè)信息化”實(shí)際上是企業(yè)信息的集成和整合。為此,必須用自動(dòng)化和系統(tǒng)的信息模型“簡(jiǎn)化”、“規(guī)則”和“抽象”信息,以便最有效地利用信息。這是自動(dòng)化儀表領(lǐng)域的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,也是統(tǒng)一信息表達(dá)的重要手段。

4.2 無線通信

工業(yè)無線通信技術(shù)的快速發(fā)展是自動(dòng)化儀表領(lǐng)域顯著的亮點(diǎn),它的特征是：技術(shù)方案多樣化,參與者迅速增加,成立了專業(yè)組織。推出多種無線演示系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x表樣機(jī),將成為全球主要自動(dòng)化儀表展覽的熱點(diǎn)。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化在自動(dòng)化儀表發(fā)展歷史上發(fā)揮過重要作用,未來還會(huì)對(duì)我國(guó)儀表產(chǎn)品追趕世界水平發(fā)揮重大作用。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代,有大量信息接口標(biāo)準(zhǔn)的需求,它的共同特點(diǎn)就是在相同的技術(shù)水平上可以有很多種標(biāo)準(zhǔn)化方案?，F(xiàn)在對(duì)高技術(shù)新產(chǎn)品可以先制定標(biāo)準(zhǔn),完全改變了標(biāo)準(zhǔn)化的理念。

[1]趙茂泰.智能儀器原理及應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,1999.

[2]厲玉鳴.化工儀表及自動(dòng)化(第3版).化學(xué)工業(yè)出版社,1999.

[3]孔祥波.化工生產(chǎn)控制自動(dòng)化及儀表研究.甘肅科技,2009;3.

[4]百度百科http://baike.baidu.com/link url=hJDLDDBBAAUuoo YpvqfU-Rz5H495PwE8ZfR555gp259esf4XR-_eI1WpAl9LJs7R.

孫慧昕,工控網(wǎng)(北京)信息技術(shù)股份有限公司董事長(zhǎng)。