探究自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)

張紅

【摘 要】自動(dòng)化儀表在控制系統(tǒng)中的地位非常重要，同時(shí)自動(dòng)化儀表作為設(shè)備的重要樞紐，不但可以為設(shè)備優(yōu)化提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，還可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方位的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)。因此，本文對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行探究，以期為我國(guó)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展提供數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化儀表；控制系統(tǒng)技術(shù)

隨著我國(guó)科技技術(shù)不斷發(fā)展，在企業(yè)中信息技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，特別是自動(dòng)化儀表在企業(yè)中顯得尤為重要。而自動(dòng)化儀表在構(gòu)造上是由各種類型和各種樣式的元器件相互組合而成，通過(guò)自動(dòng)化儀表實(shí)際構(gòu)造而言，自動(dòng)化儀表可以在企業(yè)中發(fā)揮著多種不同作用和功能。

1 自動(dòng)化儀表儀器在工業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段我國(guó)儀器儀表在市場(chǎng)的需求較大，應(yīng)用的范圍較廣。環(huán)保儀器儀表是在污染源監(jiān)測(cè)、環(huán)境治理監(jiān)測(cè)中使用。而這一自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的研究和開發(fā)是根據(jù)我國(guó)具體國(guó)情，幫助我國(guó)解決大氣環(huán)境和水環(huán)境的生態(tài)污染問題。而工業(yè)自動(dòng)化儀表的有專用自動(dòng)化儀表、特種自動(dòng)化儀表、智能化儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置，工業(yè)自動(dòng)化儀表在市場(chǎng)上需求較大。

2 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)研究

2.1 智能化

從現(xiàn)階段我國(guó)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)而言，自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的核心就是智能化。自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)智能化的表現(xiàn)就是具備多種新功能，傳統(tǒng)自動(dòng)化儀表控制算法只能是通過(guò)分散控制系統(tǒng)或者調(diào)節(jié)器完成，而自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)智能化的執(zhí)行器或者變送器，在植入智能PID控制模塊[1]，就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)儀表的自主調(diào)節(jié)，強(qiáng)化自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的可靠性。

2.2 高精度化

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，企業(yè)對(duì)所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，加上國(guó)家一直提倡和貫徹節(jié)能減排的戰(zhàn)略措施[2]，使得控制系統(tǒng)和測(cè)量?jī)x表的精度也進(jìn)一步發(fā)展和提升。另外，在一些大型項(xiàng)目建造前，對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)采取招標(biāo)形式，并對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)精度提出準(zhǔn)確的要求，只有超過(guò)和持平所要求的精度，才能在大型項(xiàng)目中使用。

2.3 無(wú)線化

現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)是在企業(yè)中控制機(jī)器和測(cè)量之間數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡(luò)[3]，將控制器、傳感器、各種操作終端、控制器的通訊進(jìn)行特殊化的網(wǎng)絡(luò)，這一過(guò)程可以稱之為現(xiàn)場(chǎng)總線。由此可見現(xiàn)場(chǎng)總線是一種具備極大潛力的技術(shù)，應(yīng)該在企業(yè)中廣泛應(yīng)用，但是現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、較多等原因，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)總線在推廣過(guò)程中受到一定阻礙。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)該盡早制定出一套統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 網(wǎng)絡(luò)化

通俗來(lái)講現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是通過(guò)使用計(jì)算機(jī)數(shù)字化通信技術(shù)[4]，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)加入到企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)場(chǎng)總線可以使自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。隨著我國(guó)信息技術(shù)不斷發(fā)展，未來(lái)也許會(huì)出現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系為主的自動(dòng)化儀表。

2.5 開放性

現(xiàn)階段我國(guó)測(cè)控儀器廣泛使用嵌入式操作系統(tǒng)，同時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)為系統(tǒng)軟件核心，未來(lái)我國(guó)的自動(dòng)化儀器儀表會(huì)充分和計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)系。

3 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

我國(guó)在分布式控制系統(tǒng)出現(xiàn)之后，企業(yè)在使用分布式控制系統(tǒng)之后可以進(jìn)一步提升設(shè)備的工作效率，不但可以避免設(shè)備在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障的幾率，還可以補(bǔ)償集中式控制系統(tǒng)的弱點(diǎn)和不足。另外，分布式控制系統(tǒng)也可以說(shuō)是集中式控制系統(tǒng)的延伸和發(fā)展，因?yàn)榉植际娇刂葡到y(tǒng)中包含了現(xiàn)代控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等[5]，所以在分布式控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，更加高效和便捷，可以節(jié)省企業(yè)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.2 自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

隨著我國(guó)科技技術(shù)不斷發(fā)展，企業(yè)中廣泛應(yīng)用新設(shè)備和新技術(shù)，特別是自動(dòng)化儀表的技術(shù)也越來(lái)越高效和先進(jìn)，使自動(dòng)化儀表的智能性更強(qiáng)，企業(yè)在應(yīng)用自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)中實(shí)際工作效果和應(yīng)用范圍也越來(lái)越好。自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)在儀表儀器上使用了新的技術(shù)、新的材料，例如：在自動(dòng)儀表上采用半導(dǎo)體敏感元器件、光路、集成電路、光導(dǎo)纖維，主要就是為了讓自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)在使用過(guò)程中更加便捷，使自動(dòng)化儀表變的更輕、更小，從而使企業(yè)減少維修成本和生產(chǎn)成本。另外，自動(dòng)儀表控制系統(tǒng)通過(guò)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)增加儀器性能，提高自動(dòng)化儀表和儀器的智能性，使其提高數(shù)據(jù)處理能力。在自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)之后，可以在企業(yè)中發(fā)揮出更豐富的功能。

3.3 自動(dòng)化儀表的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段我國(guó)自動(dòng)化儀表主要是結(jié)合先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用現(xiàn)代智能技術(shù)和設(shè)備，提高自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，使自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)在企業(yè)中發(fā)揮著更重要作用，為企業(yè)產(chǎn)生更大的效益。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)的結(jié)合在一起，使企業(yè)中自動(dòng)化儀表發(fā)揮更大的作用，結(jié)合企業(yè)使用自動(dòng)化儀表的情況，可以看出自動(dòng)化儀表為企業(yè)全方位提供控制，并形成適應(yīng)企業(yè)特點(diǎn)的控制網(wǎng)絡(luò)。

3.4 自動(dòng)化儀表的總線化發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)場(chǎng)儀表主要是過(guò)程控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表主要由相關(guān)檢測(cè)儀表、在線分析儀表、變送器、執(zhí)行器組成的。現(xiàn)階段現(xiàn)場(chǎng)總線使用次數(shù)較多，但組建集中和分布式測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展較為簡(jiǎn)單。因此，集中測(cè)控不能滿足復(fù)雜、遠(yuǎn)程、大范圍的項(xiàng)目要求，在這種情況下應(yīng)該積極構(gòu)建一種可以讓現(xiàn)場(chǎng)所有儀表數(shù)據(jù)共同使用的網(wǎng)絡(luò)，這就是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)不但可以在開放的信息系統(tǒng)、雙向的信息系統(tǒng)、全數(shù)字化、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化儀表之間的多站中使用，還可以在中央控制系統(tǒng)中應(yīng)用。現(xiàn)階段現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)從實(shí)際應(yīng)用而言，現(xiàn)場(chǎng)總線在全球自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中已經(jīng)成為極其重要的組成部門之一，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)總線該控制系統(tǒng)也推動(dòng)了過(guò)程測(cè)控儀表的發(fā)展。另外，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)提高了自動(dòng)儀表控制系統(tǒng)的低消耗、高精度、穩(wěn)定性、適應(yīng)性、可靠性等。

4 總結(jié)

隨著我國(guó)科技技術(shù)不斷發(fā)展，通過(guò)我國(guó)對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)不斷優(yōu)化和完善，在企業(yè)中自動(dòng)化儀表企業(yè)非常重要的作用。因此，相關(guān)人員應(yīng)該積極對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，使自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的智能化越來(lái)越強(qiáng)，使得自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)在企業(yè)中適應(yīng)性更高并發(fā)揮更大的作用。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]