淺析自動化儀表控制系統技術

1.王雅靜 2.于天成

1.遼寧省輕工設計院有限公司 2.南京蘇夏工程設計有限公司北方分公司

淺析自動化儀表控制系統技術

1.王雅靜 2.于天成

1.遼寧省輕工設計院有限公司 2.南京蘇夏工程設計有限公司北方分公司

自動化儀表控制系統是電子設備的中心。隨著科技的發展，自動化儀表的設計觀念和結構概念都發生了根本性的變化，也影響到了電子設備的發展。自動化儀表控制系統正逐步向開放性、總線化、智能化和網絡化的方向發展。本文就此對自動化儀表控制系統的發展趨勢進行分析和探討。

自動化儀表；控制系統

一、自動化儀表控制系統的簡要介紹

自動化儀表控制系統是一個設備的神經中樞，對設備是否正常運轉起著監測的作用，也可以為調整設備的基本技術參數提供參考。自動化儀表主要是由一些自動化元器件組成，具備十分完善的自動化功能的一種技術工具。它通常同時具備好幾種功能，比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等，普遍用于石化、冶金、電力、科學研究以及國防等領域的自動化控制。自動化儀表控制系統是工業自動化系統的組成部分之一，自動化儀表發揮了對信息進行轉換的作用，可以將輸入信號轉變為輸出信號。信號能夠根據時間域或者頻率域進行表達，傳輸的信號能夠轉換成連續的模擬量或者是間斷的數字量模式。

二、自動化儀表行業發展現狀

我國的自動化儀表發展起步較晚，基礎薄弱，早期的儀表制造體積較大，使用不靈活，功能少，未能在工業中廣泛應用，隨著科技的進步逐漸研制出氣動儀表、電子儀表等，儀表的改良和優化使得其逐漸在工業中得到運用，計算機和信息技術的普及對儀表開發產生了質的飛越，多功能、高精度的自控儀表越來越多的應用于大型工程，但是我國自主研發的儀表與國外產品相比較還是存在一定差距，技術多借鑒于國外先進水平，不能很好的消化吸收變成自主優勢，研發缺乏創新精神，雖然在某此常用儀表中掌握了核心技術，但是整體技術含量較低，一些高端技術尚未成熟，仍需進口。國內企業用慣了進口產品，對國產儀表信心不足，市場因素也間接的造成儀表研制的消極影響，市場競爭壓力很大。

三、自動化儀表控制系統的技術

自動化儀表控制系統的發展主要包括幾個層次結構，分別為PCS、ERP、MES等，其中PCS是對工業生產的過程進行控制，通過對生產工藝的水平、精確度進行控制，來保證生產出來的產品有較高的質量，從而保證產品的市場占有率，ERP系統為企業資源的管理系統，主要是提供出企業決策的參考信息，并根據參考信息來制定出管理措施，有效的進行企業的運營管理。MES系統為制造執行系統，在控制系統中起到中樞作用，主要任務是對管理進行優化和目標的控制，起著承上啟下的作用，進而對資源的配置有了保證。自動化儀表控制系統是由三個系統組成，通過這三個系統之間的綜合集成、相互聯系，來實現信息綜合應用的目的。在一些工業生產的過程中，儀表的主要作用是對生產過程中的工業參數進行檢測、控制和檢測，從而保證生產的安全性，安裝電腦芯片之后的智能化控制系統不僅在軟件上有了豐富，同時功能上也很強大，而且還有非常高的準確度。采用最新科技的儀表早已超出了傳統的儀表框架范圍，在自動化控制儀表系統的不斷發展下，相關工作人員也要提升自身的專業知識和素質，詳細的了解自動化控制系統的設計和應用，并配合計算機軟件來進一步的提升儀表的功能。

四、自動化儀表控制系統技術發展趨勢

1、分布式控制系統

集中式控制系統是自動化儀表分布式控制系統的前身，經過無數次的改進與演變，最終形成一種全新的計算機控制系統。分布式控制系統是由過程控制和監控構成的，同時會將通信網絡作為溝通紐帶，綜合4C技術實現靈活管理，在集中操作基礎上進行有效的分布式控制管理、分級管理。分布式控制系統具有較高的靈活性，針對一些生產多變的企業相對比較適用。

2、開放性控制系統

隨著計算機技術的發展，自動化儀表和計算機技術的結合是必然的，兩者之間的關系也越來越緊密。通過調查和研究發現，現在眾多的測量控制儀器都是以嵌入式的操作系統作為核心軟件，同時采用性能相對較高的微處理器作為核心硬件，形成一種嵌入式的控制系統。據相關資料表明，著名的儀器儀表生產商曾經指出，任何儀器都應該具有和計算機互聯的功能，其中包括USB、網絡接口、打印機接口等等，各種儀器儀表的測量控制結果可以通過USB接口，進行有效的傳輸，通過計算機或者移動硬盤等外界儲存設備便于分析和處理。開放性是其中主要的核心理念，通過各種對外的輸入出接口，可以將機器設備全部連接，實現計算機對設備的統一管理，實現工作現場各種設備的智能化管理。

3、網絡化控制系統

自動化儀表控制系統的發展過程離不開網絡化控制，這也是現在及未來的發展趨勢，其中會涉及到很多計算機網絡。為了能更好的發揮儀表的控制功能，現場的總線技術可以通過數字化通信技術將自動控制系統和現場的各種儀器設備與企業的信息網絡進行連接，通過企業信息網絡有效的觀察各種儀器設備的使用情況。新時期，網絡信息技術在快速的發展，同時也被廣泛的推廣和應用，自動化儀表在未來的發展中必定會以網絡結構體系為核心內容，形成所謂的IP智能現場儀表。利用嵌入式互聯網為最基礎單位，建立自動化儀表控制系統，同時利用以太網來覆蓋每個層次及角落，這樣會變得更加的透明，實現工作人員現場智能化辦公，提升工作效率，該系統的互聯性和開放性是一次科學的技術改進。

結束語：

隨著科技的進步和經濟的發展，自動化儀表從最初的獲取、存儲、處理和傳輸信息，發展到了實時控制工業生產過程。微電子技術、超導技術、網絡通信技術推動了自動化儀表向開放性、總線化、智能化和網絡化方向發展。在發展的過程中，計算機技術促進了自動化儀表技術發展，而計算機技術和工業局域網之間的融合又發展和豐富了自動控制技術。現代自動化儀表控制系統的功能不再單一，在未來發展的過程中將會取得更廣泛的應用。

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[4]杜曉峰.淺析自動化儀表控制系統技術[J].中國新技術新產品，2012，(14).