智能儀表技術及工業自動化應用發展分析

周彤

摘 要：伴隨著時代的發展，科研水平獲得了明顯的進步，所以使儀表的功能獲得了明顯的進步，借助自動化儀表能夠有效滿足數據處理要求，降低人為因素所造成的負面影響，避免因為工作不當所產生的各種嚴重后果，必須進一步提高技術的水平，借此實現儀表創新，有效提高石油化工生產質量。鑒于此，本文主要分析智能儀表技術及工業自動化應用發展。

關鍵詞：工業自動化;智能儀表技術;發展

1 引言

在石油工業中，自動化儀表的應用越來越廣泛，越來越引起大家的重視，針對自動化儀表要做好故障檢修處理工作，保證滿足石油工業生產對于自動化儀表的應用需求。因此，通過本文的分析，希望能夠讓研究持續下去，對自動化儀表有更清楚的認識和了解，推動石油工業實現可持續發展。

2 智能儀表數據的來源

在人機交互監控系統中進行儀表的自動生成需要三種數據：智能儀表信息、數據檢索信息以及表格中顯示的數據信息。本文所研究的智能儀表數據都是來自于工業自動化的監控系統中，并且在此基礎之上進行開發。

工業自動化中的下位機單元通過數據端口輸送到工控服務器生成其數據表單中的數據，各單元中都存在著不同的數據種類，要先將這些數據存儲在相應的數據庫中。而后通過工業自動化系統對這些數據進行采集在之后再上傳到工控服務器中，并且也需存儲到數據表單中。

智能儀表中的數據需要根據工業自動化系統檢索出的數據信息進行集散控制系統軟件處理。工控服務器中的所有數據都需要通過集散控制系統軟件的處理，而后才能上傳到工控服務器，并且能夠確定表單的顯示和格式，在處理完成之后才會在人機交互系統中顯示最終的數據形式。但是這些顯示出來的數據信息最后又會被傳送并且存儲到數據庫中，此舉是為了日后對數據進行對比以及幫助找出故障所在。

3 智能儀表技術及工業自動化應用發展

3.1 溫度儀表的應用

溫度儀表在石油化工生產中是應用最早的一批儀表類型，作為自動化的溫度儀表，能夠實現溫度的高精度控制。比如，正常情況下，工藝溫度控制指標為200℃，此時溫度控制的區間為195～205℃。實際操作中，為了最大限度地滿足溫度控制管理的要求，大多數的溫度儀表都會采取接觸式的測量模式，通過與傳感器連接的方式達到隨時進行溫度把控的效果，一旦出現超溫情況就會進行預警，以此解決各種生產方面的矛盾問題。

3.2 物位測量儀表的應用

物位測量儀表是專門用來解決液體液面位置的儀表類型，該類型的儀表在石油化工生產中同樣具有廣泛的應用。目前來看，物位測量儀表的精度往往決定了生產的質量，所以得到了業內的廣泛關注。大多數情況下，進行石油液位的測量需要注意一些方式方法，比如，生產過程中生產分離器罐底液位的觀察，多采用浮力類型的物位測量儀表，能夠很好地解決生產過程規劃與參數調整需要。借助浮力進行表征，配合各種自動化的控制設備達到平衡控制。除了常見的浮力類型物位測量儀表外，還包括有電容、靜壓以及激光等類型，不同類型的儀表相互促進，從而形成了新的技術模式，推動了行業的進步與發展。

3.3 壓力儀表的應用

壓力儀表與石油化工生產安全密不可分，也是目前自動化儀表中重要的組成部分之一。大多數情況下，根據生產過程控制的要求，壓力的參數往往被限制在一定的范圍內，在這樣的條件下，壓力儀表在化工生產中也得到了廣泛的關注。通過壓力儀表實現自動化控制模式，能夠滿足不同類型的壓力控制需求，同樣也可以根據實際的需要選擇不同類型的壓力儀表來滿足設計的要求，比如，單晶硅壓力儀表、液柱式儀表以及彈性壓力儀表等，其中，單晶硅壓力儀表的應用較為廣泛，技術成熟度與接受度也較高。

3.4 流量儀表的應用

流量儀表又稱為流量計，是石油化工行業必不可少的計量設備之一，通過該設備自動化，可以顯著改善生產的過程穩定性，同樣也能夠滿足生產過程中的參數設計與考核要求。流量一般是指在規定的時間內管道內部流經的體積。大多數情況下，流量設計需要考慮兩個方面的內容，一個是質量，一個就是體積。所以，根據需要判斷的標準差異，往往需要進行區分設計，流量計算過程中需要對流經的質量、數量進行分析判斷，在這樣的環境下，流量計實現自動化，可以顯著降低人員的工作壓力與負擔，提升操作的精準度與效率。目前，石油化工中流量儀表主要類型包括質量流量計、電磁流量計等。

4 對于智能儀表技術及其應用未來發展方向的建議

4.1 智能儀表的智能化程度有待進一步提高

智能儀表的智能化程度表征著其應用的廣度和深度，目前的智能儀表還只是處于一個較低水平的初級智能化階段，但某些特殊工藝及應用場合則對儀表的智能化提出了較高的要求，而當前的智能化理論，如：神經網絡、遺傳算法、小波理論、混沌理論等已經具備潛在的應用基礎，這就意味著我們有必要也有能力結合具體的應用需要下大氣力開發高級智能化的儀表技術。

4.2 智能儀表的穩定性、可靠性有待長期和持續的關注

儀表運行的穩定性、可靠性是用戶首要關心的問題，智能儀表也不例外，隨著智能儀表技術的不斷拓展、新型的智能儀表也將陸續投放市場，這需要我們始終把握一個原則：每一項智能新技術的應用有待實踐的檢驗，是否用戶有信心和勇氣敢于做“第一個吃螃蟹的人”。這就需要安全性、可靠性技術的并行開發。

4.3 智能儀表的潛在功能應用有待最大化

目前工業自動化領域的實際應用尚未將智能儀表的功能發揮最大化，而更多的只是應用了其總體功能的半數左右，而這一應用現狀的主要原因是，控制系統的總體架構忽略了諸如現場總線的技術優勢，這需要儀表廠商與用戶建立良好的合作伙伴關系，加強長期合作，以短期投資促長期效益，通過建立“智能儀表+現場總線”的控制系統架構，確立優化的投資觀念，達成和諧共贏的目標。

4.4 繼續加大國內智能儀表的開發投入

智能儀表技術及應用還需要經歷一個較為漫長的成熟發展期，而對于國內智能儀表技術及產品開發已經面臨著更大的挑戰，這種局面召喚著國內儀表行業共同探討智能儀表的發展問題，應對激烈的國際競爭市場，擔負儀表產業的歷史使命，在日益優厚的國家及政府扶持政策下，堅持產、學、研的密切結合，繼續加大國內智能儀表的開發投入，積聚力量，贏在明天！

5 結束語

隨著我國工業化進程的不斷加快，工業自動化儀表與自動化控制技術的運用愈發廣泛，技術也愈發成熟，其對于工業生產的重要性日益突出。不僅能對工業生產進行實時的監控，提升生產的安全性，從而促進工業生產的效率提高，也能提升產品質量與精準度。除此之外，自動化控制技術能夠在提升生產效率的同時節約資源，減少人力成本，對于工業企業的良性發展具有很大的促進作用。因此，我國工業企業要大力應用工業自動化儀表，不斷提升自動化控制技術水平，為企業的長遠發展打下堅實的基礎。

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