儀器儀表中的自動化控制及其應(yīng)用

劉國新

摘要：在改革開放的新時期，我國的綜合國力在不斷的加強(qiáng)，中國近現(xiàn)代以來經(jīng)濟(jì)社會得以飛速發(fā)展，在諸多領(lǐng)域都取得了一定的成就，儀器儀表行業(yè)也得以突飛猛進(jìn)。自動化儀表可以對整個系統(tǒng)的事實(shí)情況進(jìn)行檢測，可以防止設(shè)備故障引起的不必要的損失，并且可以提醒維護(hù)人員進(jìn)行檢修和維護(hù)，并且在檢測的過程中還可以收集參數(shù)從而對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

關(guān)鍵詞：儀器儀表;自動化;控制;應(yīng)用

引言

現(xiàn)代社會中工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)的發(fā)展水平?jīng)Q定了一個國家的綜合實(shí)力，代表著一個國家的生產(chǎn)效率。是一個國家實(shí)力的象征，自動化在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展是現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。工業(yè)生產(chǎn)逐漸的向著智能化工業(yè)生產(chǎn)方向發(fā)展，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，技術(shù)的不斷進(jìn)步，也推動了自動化儀器儀表進(jìn)行技術(shù)進(jìn)步，不斷地進(jìn)行技術(shù)更新和進(jìn)步，更好的推動國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。現(xiàn)代的自動化儀器儀表控制技術(shù)主要包括電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)之間的高效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化的高效生產(chǎn)。

1正確認(rèn)識自動化控制技術(shù)在石油化工儀表應(yīng)用中的價值

在自動化控制技術(shù)的支撐下，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的高效管控。石油化工儀表主要用于批量狀態(tài)的生產(chǎn)環(huán)境，達(dá)到對生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化控制，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的全方位監(jiān)督。在智能化、數(shù)字化以及自動化控制技術(shù)的影響下，石油化工生產(chǎn)安全性提高，維護(hù)穩(wěn)定、可持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，這在根本上對石油化工生產(chǎn)效率的提升具有強(qiáng)大推動作用，滿足新時期整個社會對石化行業(yè)的新需求。

2儀器儀表的發(fā)展方向

2.1對儀器儀表的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行合理化的調(diào)整

自動化水平的提高，需要很高的技術(shù)支持，也促進(jìn)了儀器儀表的發(fā)展。儀器儀表的智能化應(yīng)用，使儀器儀表的檢測效率和能力大大提升，并且在儀器儀表中的各種新式算法也幫助儀器儀表更加高效的進(jìn)行工作。除此之外還可以把各個獨(dú)立的儀器儀表通過一些連接器連接起來，增加各個儀器之間的聯(lián)系，從而間接地提升檢測速率和準(zhǔn)確度，并且在各個儀器儀表的配合下，可以更為準(zhǔn)確地進(jìn)行控制。參考以前的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，再根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)輸入和芯片控制規(guī)則等，進(jìn)行有目的的數(shù)據(jù)控制反應(yīng)。

2.2提升工作人員的綜合素質(zhì)

人員是一些生產(chǎn)活動的重要保障，工業(yè)自動化儀器儀表控制的應(yīng)用雖然對人員數(shù)量要求降低，但是對工作人員的素質(zhì)要求不斷提高，只有熟悉儀器儀表工作原理，并且技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為豐富的人員才能夠勝任自動化儀器儀表的控制工作。定期對企業(yè)或工廠內(nèi)的自動化儀器儀表進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)存在故障的儀器儀表及時進(jìn)行維修和更換。此外，工作人員還需要經(jīng)常參加自動化儀器儀表的新品發(fā)布會，了解最新的前沿技術(shù)，將其運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率，或是參加自動化儀器儀表的專業(yè)知識講座，深入學(xué)習(xí)維修養(yǎng)護(hù)知識，不斷優(yōu)化自動化儀器儀表的工作效率，延長其使用壽命。

2.3PID先進(jìn)控制技術(shù)加強(qiáng)動態(tài)測量，滿足儀表模糊識別，更顯自動化控制技術(shù)的優(yōu)化與完善

在科技的帶動下，自動化控制技術(shù)更顯先進(jìn)性，尤其是PID多項(xiàng)變量控制技術(shù)的出現(xiàn)，代表了這一領(lǐng)域的又一成果。PID控制技術(shù)以DCS技術(shù)為基礎(chǔ)，借助軟件包結(jié)構(gòu)，凸顯自身獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)多變量動態(tài)測量，能夠?qū)κ突x器間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行模糊性識別，與此同時，以串級控制為手段，改善控制效果，代表自動化控制技術(shù)的優(yōu)化與完善。當(dāng)前，測控技術(shù)與自動化控制積極融合，使得自動化控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，應(yīng)用結(jié)果更加高效。

2.4對于儀器結(jié)構(gòu)的虛擬應(yīng)用

在進(jìn)行儀器儀表的應(yīng)用、設(shè)計(jì)以及改進(jìn)的過程當(dāng)中，儀器的虛擬形式是很多生產(chǎn)廠家常常采用的一種方法，具體是將源代碼免費(fèi)提供給用戶，讓用戶可以自由的進(jìn)行發(fā)揮，并在與相關(guān)的驅(qū)動器結(jié)合的基礎(chǔ)之上，對虛擬儀器加以充分的利用，可以很好地實(shí)現(xiàn)儀器隨用隨停的目的。有的時候，還需要考慮用戶的技術(shù)升級和產(chǎn)品更新?lián)Q代等有關(guān)的問題，這使得儀器儀表的使用效率和運(yùn)行速度得到更進(jìn)一步的提升，充分實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)用儀器儀表等程序的目的。所以，相關(guān)生產(chǎn)商應(yīng)運(yùn)用新的驅(qū)動方式來管理VXI總線驅(qū)動器，并對其各個方面進(jìn)行良好的規(guī)劃升級，使其運(yùn)行更加便捷和快速。除此之外，還可以通過Labwindows來進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)，使之具有更好的體驗(yàn)感，還可以用自動化的編譯驅(qū)動代碼，這不但使得工作量大大減少，對于系統(tǒng)的識別和代碼的運(yùn)行統(tǒng)一方面也具有很大的幫助作用，使得系統(tǒng)識別和代碼的運(yùn)行統(tǒng)一更具便捷性。通過智能化的自動檢測和維護(hù)，可以使用戶通過網(wǎng)絡(luò)智能化達(dá)成對底層的控制，也可以使用戶通過實(shí)際需求達(dá)成在測試和正常之間的相互切換。

2.5自動化控制系統(tǒng)儀器儀表工作過程

當(dāng)工業(yè)設(shè)備儀器儀表自動化生產(chǎn)信息經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后，儲存到芯片中能夠調(diào)度端系統(tǒng)的工作過程更加高效，以及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的共享。運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)的遙測采集裝置以及信息轉(zhuǎn)換器等設(shè)備儀器儀表所實(shí)現(xiàn)的工業(yè)生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)化能夠把相關(guān)的信息發(fā)送至控制單元，核心中央控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)處理后能夠?qū)?shù)據(jù)信息傳導(dǎo)至功能計(jì)算機(jī)最后實(shí)現(xiàn)調(diào)度端的數(shù)據(jù)操作，能夠達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的準(zhǔn)確以高效。

3儀器儀表的應(yīng)用

近些年以來，傳統(tǒng)的制造表與儀器儀表已經(jīng)無法正確的相匹配的現(xiàn)實(shí)狀況，這使得自動化儀器儀表的發(fā)展速度受到嚴(yán)重的影響。但是，雖然發(fā)展緩慢，但是很多儀器儀表還是運(yùn)用于環(huán)保這一領(lǐng)域當(dāng)中，用來檢測環(huán)境的污染水平和探尋污染源頭，這使得運(yùn)用現(xiàn)有的環(huán)保方法來解決污染情況，降低能耗排放成為可能，對我國的長期發(fā)展具有很大的助力作用。儀器儀表還被廣泛應(yīng)用于電工這一領(lǐng)域，通過儀器儀表可以將很分散的電網(wǎng)連接起來，從而實(shí)現(xiàn)各電網(wǎng)之間的共同發(fā)展。在自動化行業(yè)這一重要領(lǐng)域當(dāng)中，盡管我們國家的現(xiàn)場總線這一技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位，但還存在一些問題尚未得到有效的解決，比如現(xiàn)在還用替代模擬傳輸線，實(shí)際上總線不僅僅是簡單的組合在一起，而是通過改變信號，為信息化的基礎(chǔ)而工作，這個過程當(dāng)中每一個用戶都是總線的使用者和推薦者。隨著運(yùn)用的次數(shù)越來越多和運(yùn)用前景的越來越廣闊，人們逐漸開始理解并接受儀器儀表的高度自動化這一新技術(shù)，使得其潛能得以在工作中發(fā)揮出來，極大地提升了工作效率。

結(jié)語

儀器儀表大大便利了人們的生產(chǎn)和生活，特別是隨著儀器儀表的自動化水平逐漸提高，使自身的性能有所保證，而且功能也逐漸變得多樣化，各種功能作用日益增強(qiáng)，使得儀器儀表的應(yīng)用領(lǐng)域也處在不斷擴(kuò)大的態(tài)勢之中，與此同時，儀器儀表自身的功能也趨于完善，不但具有高性能，而且具有強(qiáng)大的適應(yīng)能力。可以這樣說，當(dāng)智能化和網(wǎng)絡(luò)化結(jié)合到一定的程度時，那便是在為人類營造一個更加美好的未來到來的時候。

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（作者單位：廣西博世科環(huán)保科技股份有限公司）