船舶儀表中自動化控制技術的研究

張傳持

摘 要：在船舶運行中，儀器儀表的作用是確定數據信息，為船舶運行控制提供可靠、科學的數據信息。在不斷發展的過程中，儀表朝著自動化控制和智能化控制的方向發展，提高了應用的精度，為獲取效益提供了保障。基于此，本文對船舶儀表中的自動化控制技術進行了簡要的探討，以期為相關工作提供一定的參考價值。

關鍵詞：船舶儀表;自動化;控制技術

1 電氣自動化儀器儀表介紹

1.1電氣自動化儀器儀表的概念闡述

儀器儀表在船舶運行中進行應用，實現監測、控制，儀器儀表在船舶運行中起著重要的作用。自動化儀器儀表的應用降低了人工成本的投入與依賴，提高了工作效率和水平，為社會帶來了重大的經濟效益。

1.2電氣自動化儀器儀表的主要分類

電氣自動化的儀器儀表種類眾多，依據測量參數進行分類的主要可以分為：溫度測量儀表、壓力測量儀表等，對運行過程能做好條件的控制。在其他方面還有顯示數據的儀表、計算機儀表、調節類儀表、等等，儀表儀器通過對運行過程中的數據采集進行數據記錄，以保障船舶的正常運行，同時還能對船舶運行中的危險數據進行自動報警，提示設備維護人員進行設備維護和故障排查，能減少生產事故的發生，減少船舶運行的損失。

2 儀表自動化控制的基礎特征

2.1具有交互界面

交互界面是自動化控制技術中必不可少的基礎特征，是實現自動化控制的基礎。以交互界面顯示儀表監測的實時數據，使工作人員獲取數據變得更加容易，有利于提高船舶運行效率。通常，交互界面都借助顯示屏顯示實時數據。工作人員通過顯示屏上信號燈信息和實時數據，以儀表數據為參考基礎，從而使工作人員進行相關的決策。目前，船舶運行正逐步普及自動化控制技術，人工交互界面的構建也越來越完善。其直觀化和人性化的優點深受廣大工作人員的青睞，有利于提高船舶運行的效率，減少事故發生的概率。

2.2改善控制技術

以往，工業生產中采取批量控制的管理策略進行整體的生產控制管理。廣泛應用的DCS控制系統，該系統能夠有效簡化整體流程。但無論是初期投入或日常維護，DCS的資金消耗較高。而現階段，逐漸使用PID技術進行儀表控制，以串級控制代替批量控制。PID與DCS相比，其運用軟測量和動態變量技術的范圍更加廣泛，同時具有單獨的軟件包，可進行獨立編程。工作人員可編寫更適用于本企業的控制程序，將原有的控制編程進行替換。進而在工作人員操作或實時控制上都更加便捷。

2.3具備更高的安全性

運用儀表的初衷即監測關鍵環節的生產數據，根據數據采取相應的管理措施，確保安全運行。在實際工作過程中，工作人員需要進行現場操作。操作時具有一定的危險性，故此運用自動化控制技術能夠減少人的直接操控，提高安全性，減少危險事故的發生概率。

3電氣自動化儀器儀表的技術控制

3.1系統集成技術控制

儀器儀表的系統集成控制技術主要是指通過對通信模塊進行工業語言設計、生產功能的完善、工業設備的結合、工業測量的應用來達到控制集約化運行的過程。系統集成控制技術適用于大型運行方式，能極大的提高運行效率，實現效益化的運行模式。

3.2傳感技術控制

傳感技術控制是船舶運行中儀器儀表的又一重要功能，通過儀器儀表進行數據采集和數據整理，通過儀器儀表的傳感技術控制進行運行操作指令，是實現運行的重要技術環節。傳感技術控制在自動化生產中應用較為廣泛，是實現效益化生產的重要保障。

3.3智能化控制技術

儀器儀表的應用就是要實現智能化的生產控制，儀器儀表的發展要依據船舶運行的需要進行科學、合理的進行設計和配置相關的儀器與設備，實現現代計算機網絡技術與儀器儀表高效結合的船舶運行過程，這兩種技術的高效融合在實踐應用中，能有效的提高儀器儀表的工作效率。

3.4人機界面控制技術

在自動化的生產操作過程中，人機界面的控制技術主要是通過儀器儀表的操控實現的，科學、合理的人機界面是實現整個船舶運行控制系統的關鍵環節，船舶運行的操作人員下達生產指令就能通過儀器儀表實現對工業化生產線的控制，進而實現自動化的運行。現代科技的進步，正在日新月異，現代的一些科技界的領軍人物正在與現代工業快速的結合，維護好運行的人機界面，能更好的實現自動化的生產控制。

4自動化儀表運行系統操作安全防護

4.1結合現場情況開展防護工作

如果控制閥上安裝有手輪，則在操作手輪過程中要控制好力度，不得用力過猛或者使用杠桿類設備操作，在手輪開關操作完成之后，不得繼續用力開關。在進行現場安全巡檢過程中，手動狀態下的控制閥手輪不得隨意調動，需要事先辦理工作準備證明，并邀請工藝監理人員進行現場監護作業。禁止非專業人員自行開關儀表閥。在很多化工企業中，由于非專業人員私自開關計量儀表閥門或誤修改參數造成的系統紊亂問題較多，這就不得不再次對儀表系統進行維護，增加了財力和人力的投入。這就需要在儀表箱外層上鎖，并標明注意事項，保護儀表不被他人誤動。

4.2科學的調整方法

如果在自動化儀表使用中出現了指針不準或動作不正常情況，需要事先通知專業人員辦理工作證明之后進入到現場修理，非專業人員不得擅自進行拆卸或修理。同時，在對儀表進行調整當中，由于DCS和PLC操作鍵盤都是采用精密元器件組成，這就需要保持操作器械和手指清潔度，輕輕的按壓和擊鍵。禁止使用尖銳的敲擊工具或無目的嘗試敲打鍵盤等。此外，DCS和PLC操作臺上不斷放置液體或重物，不得在儀表相關的任何器件上懸掛物品。打掃過程中不得使用有機溶劑擦拭DCS和PLC鍵盤和鼠標、儀表面板、儀表本身、工作臺，所使用的闡釋液體必須要中性洗滌劑、清水清洗過的濕布，先輕輕將表面灰塵、雜質清除干凈，之后再用干布擦干。

4.3參數調整

如果需要調整儀表系統的參數，如報警參數、聯鎖整定值等，需要事先在工藝車間內填寫變更單，并嚴格按照工藝規定進行上報、審核、批準，在審核批準后再進行參數修改，不得私自修改。儀表工藝參數修改都是采用多級管理模式，每個生產企業都要嚴格執行。分布到工廠裝置區、屋頂、板下、路邊的各項裝置，包括傳感器、火災按鈕、煙感設備、可燃檢測設備等，禁止隨意按壓或遮擋，否則遇到意外情況可能造成安全事故。

4.4抗干擾

雖然當今各種電子設備的電磁輻射有所削弱，但是對于高精度的儀表來說也會受到一定的影響。因此在儀表15m之內、DCS和PLC設備3m之內不得使用對講機、手機等設備。當今大部分儀表、DCS和PLC都使用微處理技術，雖然在抗靜電、電磁干擾方面較強，但也會受到微弱的電磁干擾影響，可能造成數據丟失或儀表微調。

結語：對于船舶運行而言，安全保障是前提。對于儀表控制，只有實現自動化控制，才能在根本上加快整個自動化目標的實現，為運行的安全性與可靠性提供保障。因此，要重視結合當前船舶運行的實際，深入探討儀表自動化控制技術的發展與應用，正確認識其價值，握其基本特征，明確新時期的發展要求，了解多樣性的儀表自動化控制技術類型。同時，加快技術研發，不斷提升儀表控制技術的智能化與數字化水平，更好服務于安全、高效運行。

參考文獻：

[1]劉文山.自動化儀表控制系統應用及發展趨勢分析[J].石化技術，2015，22（03）：224-226.

[2]劉燕江.自動化儀表的技術特點及維護[J].自動化儀表，2013，34（04）：87-90+94.

[3]趙群，張翔，謝素珍，李輝.自動化儀表與控制系統的現狀與發展趨勢綜述[J].現代制造技術與裝備，2008（04）：12-16.