試析儀器儀表中的自動化控制及其應用

張坤

摘要：隨著科技的不斷發展，自動化儀器儀表得到了廣泛應用，更是起到了至關重要的作用，尤其在節能減排的時代背景下，必須要進行有效的創新，這樣才能滿足環保節能的發展要求。雖然我國的經濟發展得到了進步，但巨大的資源消耗與環境破壞，成為一個需要面臨的重要問題，儀器儀表的自動化控制的高精度測量和分析，極大程度上地提高各領域生產的智能化，降低人工處理時的開銷。本文將簡要闡述儀器儀表自動化控制的原理以及如何實現儀器儀表自動化控制的策略研究。

關鍵詞：儀器儀表;自動化控制

引言

隨著社會經濟水平的不斷提高行業發展，我國對自動化現代科技發展提出了更高的要求，而儀器儀表控制作為自動化發展的重要內容，其控制水平高低直接影響了自動化運行性能。儀表儀器在產業生產過程中不僅擔任著高精度測量、檢驗的工作，還有著分析新生產項目結構的重要作用，儀器儀表代替人類完成短時間內高精度計算和分析，大大地提升了工業生產的效率。在各領域生產過程中注入科技成果，即儀器儀表自動化控制技術，也是彰顯綜合國力的途徑。

1儀器儀表中的自動化控制概述

我國大多數的儀器儀表管理工作，都已經建立了穩定的信息化平臺。可是這些平臺需要眾多的人員來完成相應的操作，手工記錄難以保證數據的準確性。在工業發展的過程中，自動化儀器儀表技術主要指的是運用智能的儀器儀表對電子生產過程中的相關數據進行檢測，并對相關的電氣生產過程進行預測以促進工業化發展順利進行的一種模式。自動化儀器儀表控制技術可以在很大程度上減少工業生產過程中對人員的依賴并且可以在很大程度上降低相關的人工成本，給企業帶來最大程度上的效率的提高。自動化儀器儀表控制技術是現代化發展的重要技術也是推動自動化儀器儀表控制技術發展的關鍵環節，其重要性不言而喻。

自動化儀表是自控系統中關鍵的子系統之一。一般的自動化檢測儀表主要由三個部分組成：傳感器，利用各種信號檢測被測模擬量;變送器，將傳感器所測量的模擬信號轉變為4-20mA的電流信號，并送到可編輯程序控制器中;顯示器，將測量結果直觀的顯示出來，提供結果。自動化儀表主要有：溫度儀表、壓力儀表、物位儀表、流量儀表以及一些過程分析儀表等。

溫度儀表：

石化現場設備或管道內介質溫度一般都需要指示控制，最常用的是熱電阻、熱電偶。特殊熱電阻有有關平均溫度計等;特殊熱電偶有耐磨熱電偶、表面熱電偶、多點式熱電偶、防爆熱電偶等;

壓力儀表：

壓力表分液柱式、彈性式、活塞式。作為壓力調節系統除采用壓力變送器將信號傳送至DCS或其他調節器外，位移平衡式基地式調節器仍常用于現場。

物位儀表：

物位儀表沒有通用產品，按測量方式分為直讀式。浮力式、靜壓式、電接觸式、電容式、超聲波式等，其中雷達式、磁致伸縮式以及矩陣渦流式液位計精度高，石化行業應用普及。

流量儀表：

流量，不是一般的流速，是單位時間內流經有效截面的流體的體積和質量，另外還需要求知管道中一段時間內流過的累計流體的體積和質量。

在線過程分析儀表：

從工藝上看，生產過程中對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的保證，只是間接保證最終產品或中間產品的質量合格，所以對過程中物料成分的直接分析和最終產品的成分分析是非常重要的。

2儀器儀表現狀

2.1儀器儀表的腐蝕

大部分的儀器儀表設備都是由金屬制成的，或者是合金。而無論是金屬還是合金，都不具備較強的耐腐蝕性。所以儀器儀表設備一旦長期在露天的情況下使用，就很容易受到物理因素的影響而產生腐蝕的現象;同時，儀器儀表設備長期與化學原料接觸，還會因為受到化學因素的影響而產生腐蝕的現象。

2.2操作流程無法形成合力

在儀器儀表設備人工操作過程中無法正確使用，導致出現讀數錯誤和控制不合的理情況愈發凸顯，同時，在實踐過程中，儀器儀表計量管理、計量檢測時，必須形成完整的操作流程規范和標準體系作為控制保障來開展工作，方可實現保證電子儀器儀表和操作流程形成合力。此外，在人工操作過程中，應重點明確儀器的型號、使用說明及工藝參數，尤其是在入庫檢驗、存儲環節明確標記，先完成校驗工作，做好使用記錄和維修記錄。但從現狀來看，使用人員對電子儀器儀表使用標準、流程、維修等關鍵環節不夠熟練，嚴重制約著工作效率提升，對企業的高速發展產生諸多不利因素。

3儀器儀表中的自動化控制及其應用

3.1儀器儀表性能的改進

為了進一步提高自動化儀器儀表的控制水平，相關人員要重視對儀器儀表性能的改進。對于儀器儀表技術而言，其技術是否先進直接影響了儀器儀表的精密度。因此，在改進儀器儀表性能的過程中，相關人員要借助智能軟件，通過利用計算機技術，對儀器儀表的精度進行不斷優化和完善，這樣一來，不僅保證了現代化生產效率和效果，還為后期更好地控制儀器儀表打下堅實的基礎。

3.2虛擬儀器

伴隨經濟全球化的到來，在全球范圍內的所有國家之間都構成了一種貿易往來關系，這使得行業內市場競爭進一步加劇。對于我國工業生產企業來說，除了要面對激烈的國內市場競爭以外，還要面對海外市場帶來的競爭壓力，尤其是歐美日等工業強國對我國工業企業造成的巨大壓力。我國工業生產企業要在激烈的市場競爭中脫穎而出，占據更多的市場份額，需要提升企業的綜合實力。新時代背景下，智能化生產水平成為了各企業之間的決勝利器，所以只有提升生產的智能化水平才能確保生產企業市場競爭力的提升，將自動化控制技術應用到儀器儀表當中就是實現智能化生產的一種途徑，基于這些需求，虛擬儀器由此誕生。虛擬儀器以源代碼的形式運行，源代碼由儀器儀表制造商提供，源代碼與虛擬儀器之間呈現一對一的對應關系。

3.3培養新型人才，提高工作人員專業素養

儀器儀表設備的建造費用是相當高的，尤其是自動化控制技術的深入后，儀器儀表設備的獨立性更高，一旦操作使用不當就會對設備造成極大的破壞。所以，在各行業生產過程中，要求工作人員具備使用儀器儀表設備的專業知識，明白如何使用儀器儀表設備以及儀器儀表設備的工作原理，在生產過程中遇到突發狀況，工作人員能根據專業知識能正確處理相應內容。對于負責檢查維修儀器儀表設備的工作人員來說，這一點顯得尤為重要，如果設備出現故障沒有被檢測出來并繼續投入生產，造成的破壞將是不可預估的。并且工作人員應該不斷地系統學習儀器儀表設備的前沿發展，順應時代潮流，才能勝任復雜的工作內容。我國儀器儀表自動化控制技術仍不成熟，雖然儀器儀表設備在生產使用時由于自動化控制技術的應用已經不需要大量工作人員，但是，深入研究自動化控制技術我們仍然要培養大量的綜合型人才。我國應該鼓勵該項技術的深入研究，企業也可以成立科研小組，調動專業素養較高的工作人員投入技術研究中，這對行業的發展是相當有益的。

3.4儀器儀表設備的網絡化應用

儀器儀表與計算機構成的工作系統，是指可以借助智能化設備，發展成為新型儀器儀表。儀器儀表設備應用于網絡最基本來說，能實現信息數據的共享和遠距離傳輸，使得儀器儀表設備不再是一個獨立的機器，工作人員采集信息的方式不再需要通過讀取表盤信息數據獲得，而是可以通過遠程操控獲得信息參數。遠程操控帶來的便利可想而知，它使得一些高危險地區的生產工作能有效地進行，對處于人不可達到的工作區域，可以通過儀表儀器傳回的信息數據及時進行分析。

結束語

隨著我國經濟的發展，自動化儀器儀表控制技術的發展是必然的，因為其是我國發展的一個重要的基礎和重要的組成部分，對我國經濟的發展具有著十分重要的作用，經濟的發展與電氣自動化，儀器儀表控制技術的發展，二者之間是相輔相成和彼此促進的關系。無論是在日常的生產還是生活當中，儀器儀表都發揮著至關重要的作用。自動化控制技術在儀器儀表當中的應用日漸成熟，這在根本上實現了對儀器儀表應用性能的提升，進一步促進了儀器儀表的功能豐富與分化。隨著自動化控制儀表在實際生產中展現出的功能與作用越來越強大，這使得自動化控制儀表越來越廣泛的應用到更多的行業當中，同時自動化控制儀表的應用仍然在不斷實現普及當中。自動化儀表在不斷實現普及推廣的過程中，其自身功能也隨著不斷完善，性能更加出眾，適應性更加突出。在未來，智能化與網絡化實現完美結合，自動化控制儀表技術會得到進一步飛躍式發展，為實現我國工業現代化建設做出更多的貢獻。我們通過不斷的優化和創新，提升儀器儀表的設備的可使用性，使儀器儀表應用領域的發展形勢更加光明。

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