自動化儀表控制系統應用及發展趨勢分析

薛殿卿

摘要：改革開放以來，我國國民經濟在快速發展，社會也在不斷進步，有力的推動了自動化儀表控制急速的進步。我國自動化技術起步晚，但發展速度快，當前在農業生產、工業生產和國防領域都有著廣泛應用。作為現代化工業中的一個重要方向，自動化儀表工程控制系統是推動社會發展的重要力量，它改變了傳統的手工操作方式，使社會生產力獲得極大提高。企業要增強自身市場競爭力，就需要不斷提升自身自動化儀表和控制技術水平。

關鍵詞：自動化儀表；控制系統；應用；發展趨勢；特點

1.自動化儀表的功能和控制系統特點

1.1自動化儀表功能

自動化儀表在實際應用中，主要具備三方面功能。第一是記憶儲存功能，從最初組合邏輯和時序電路儀表，發展為當前的自動化儀表，儀表的瞬時和短期記憶也實現實時記憶、長期記憶的轉變。要使儀表可以在不斷電情況下實現長時間記憶，需對儀表合理改造，在其中設置微電腦裝置。后期需要進行數據處理的情況下，可合理調整其記憶狀態；第二是拓展延伸功能，當前儀表已經從繁瑣復雜的處理器簡化到了軟件編輯設計，成為設備中的核心程序系統，也實現了從硬件邏輯到軟件設置轉變，實現了電子智能化；第三是數據處理和計算機功能，通過引入微型計算機可使其數據處理和計算功能提何時能，并優化其測量精度。

1.2儀表自動化控制系統功能

首先是在工業生產中的智能監控作用，電氣自動化系統可以監測施工建設，通過檢測其施工環境得到相關信息。一般是利用儀表傳感器進行檢測的，檢測傳感數據會體現在電腦或者儀表上面，通過紅外收發模塊，傳感器可以獲得信息。該收發系統的信號源一般是紅外線發光二極管組成的，接著裝置為光敏三極管等，在正常工作狀態下，紅外發射管可持續放出紅外光纖，被接收管收到再傳動到單片機上。在警戒線被遮擋的情況下，紅外線接收管不會單片機輸出信號，容易被縱斷，報警信號傳送到相應基站，可以實現其智能監控，在工業生產中應用則可有效防止問題產生；其次是自動化控制的保護功能，工業生產中設備保護是一項重要任務。電氣自動化控制系統的一項重要作用，就是控制系統內部各個部分，一般其中高壓和大電流開關設備體積不會太大，一旦在生產中出現問題就會產生較大損失。只有安裝好自動化控制系統，才可有效控制和保護設備供電系統。

2.自動化儀表控制系統應用

2.1在傳感技術中應用

在自動化儀表控制系統中，傳感技術的應用可以提高自動化儀表的響應速度。傳感技術可以對控制系統的調節模式進行轉變，實現非線性調節，以解決自動化儀表存在的多回路問題。在自動化儀表控制系統中通過應用傳感技術，可以為其集成化和一體化提供有效的技術支持。

2.2智能化調節器應用

在自動化儀表控制系統中，微計算機處理是重要組成部分，在近年來的科技發展中，微計算機處理技術也在積極發展，其儀表調節器逐漸實現智能化轉變。當前，自動化控制系統基本實現了數字化管理，為進一步提升調節器智能化，需要繼續加強控制系統的計算能力、處理能力。因此，要確保自動化儀表控制系統可以對幾種信號同時進行編制，以有效監控和掛歷整個儀表控制系統，對此需要采用智能化調節器，使控制系統更便捷，對各種工作環境良好適應，實現自動化儀表控制性能的有效提升。

2.3可編程控制器應用

當前計算機技術、信息技術和微電子技術的發展，也促進了自動化儀表控制系統的集成化和一體化發展。因此要更好實現自動化儀表中硬件、軟件集成化，需要將其中復雜邏輯電路轉化為軟件。但由于其硬件更換具有一定復雜性，因此會造成企業生產成本的增加。對相關軟件進行編程，可以減少硬件更換會產生的麻煩，通過程序對控制系統性能有效改善，提升其數字處理、存儲和計算能力。

2.4在大型煉化裝置中應用

在大型的煉化裝置中，各設備開停機、工藝參數變化都會在自動化儀表控制系統中體現，并通過按鈕操作即可實現。特別是裝置中核心的大型設備，需要在其運行中監視機械工作狀態，防止出現事故。通過應用儀表自動化控制系統，可以很好地監視和自動調整橫向位移、軸振動和氣缸熱膨脹等參數，確保各設備是處于良好運行狀態當中的，保障煉化裝置運行的安全性。

2.5存儲功能應用

傳統的儀表控制系統，主要是原始數字展現，工作人員需根據各時期數字記錄，來了解其變化趨勢。其中一些儀表采用的是組合邏輯和時序電路，只能實現某一時刻記憶。因此，需要人們在生產中定期監控設備，這樣一來工作人員工作強度加大，企業用工成本也會升高，并給由于無法對數據實時記錄，因此其最終的數據記錄往往是不完整的，難以對各個時刻設備、管道內氣壓、溫度等參數真實反映?，F代化自動化儀表控制系統，可以實時監控和存儲數據，將各階段數據存入后臺中央處理器中，依據實際需要來對數據歸檔和輸出，便于之后分析和處理數據，使未來設備運行有相關數據作為有力支持。

2.6服務業中應用

在我國經濟快速發展中，人們對電子產品的要求也在提高，這樣一來也促進了自動化產品的更新換代，比如自動取款機的應用，極大便利了人們的工作和生活。

3.自動化儀表控制系統的發展趨勢

3.1 DCS轉變

現代科學技術的發展，可以提升企業管理水平和效率，因此傳統DCS即分散控制系統也出現了轉變。當前，國外一些跨國公司發展和系統更新中，儀表自動化正在向大規模集成方向發展，也就是整合傳統DCS，集中分散的控制體系，從而形成一體化管理體系，有效提升企業運行效率、管理效率，真正實現一體化控制。同時，其一項重要優勢就是對信息的共享，可以避免分散控制下信息交流、傳輸障礙，以優化對設備運行的統籌安排、后期維護管理，在管理、控制和決策方面促進一體化的實現。

3.2控制軟件的標準化轉變

在自動化儀表控制系統發展中，采用先進軟件控制系統，可以使工程控制能力提高，克服其原先存在問題和不足，包括時變性和不穩定性等。未來發展中，自動化儀表控制系統管理也會逐漸實現標準化和流程化，其優勢就在于可以根據預定進行管理和控制，方便商品化管理實現，確保各部分之間的銜接有序，形成設備擴展和結合更佳的程序，確保自動化儀表控制系統具有良好的延伸性、靈活性和安全性。

3.3網絡化發展趨勢

當前互聯網發展如火如荼，有力提高了信息傳輸和交流速率，確?？梢栽俳y一網絡中實現信息共享。未來發展中的大趨勢，就是自動化儀表控制系統和互聯網的結合，將工廠信息網絡加入自動控制系統、現場設備控制，可以形成新的企業網絡層，在其中集合各種數據分析，有效轉換前后臺數據，并延伸出新型自動化儀表，以根據事先設計指令合理預警和修正不同時刻變化，形成在后臺會議商議處置方式，并反饋給前臺最終形成合理的修正方式。

結束語：

在科技不斷發展的過程中，自動化技術將在各個領域發揮出更重要的作用，對此要不斷改進和更新自動化技術，認真探究其中的疑難點，實現其與各領域的有機結合，充分發揮控制系統作用，提升社會生產力。

參考文獻

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（作者單位：蘇州市計量測試院）