仪表自动化应用的发展趋势探析

2012-08-15李国勇

科技传播 2012年6期

李国勇

中海石油有限公司，北京 100010

所谓的仪表自动化指的就是电气自动化的专业中一个分支，其自身就具备了一定的特殊、重要性。其中仪表和信息的采集之间是紧密相关的，这也是一个十分关键的部分。经过对生产过程中的实时监控才可以确保相关设备是否正常运转。但是由于仪表本来就具备了自动化的特性，因此即使是没有人操作的情况下也可以进行自动测量和记录，之后可以根据相关的结果对设备进行控制。除此之外如果生产有需要，还可以将测试的相关数据传输到另外一个地方进行数据加工和处理。

工业的自动化设备所使用的仪器仪表是高性能的可以自动控制的，对生产过程测量、显示都需要通过该仪器仪表，在一定程度上可以实现控制的有效性。通常的自动检测仪表都是由三大部分构成：一是传感器，二是变送器，三是显示器。这三部分只有充分结合起来才可以称得上是完整的仪表，缺少任何一部分都不行。正是由于自动化的检测仪对测量的结果较精确、显示较清晰、操作程序简单，在工业的生产中广泛的得到了应用。

1 仪表自动化的测试分类

由于仪表独特的优点，因此我们生活中许多地方多需要使用仪表。工业生产中，人们将仪表依照测量数据的不同进行分类，主要分为以下几种：

1）压力类型的仪表

在工业生产中使用的仪表是压力形式的，就是进行生产工业时利用高压来让材料产生变化以期达到生产的需求标准。最早期使用的是压力计，将导压管道和压力计链接起来，通过观察知道生产过程的各阶段压力变化。因为在生产的过程中可能会产生压力，但是如果不进行观测就会导致生产设备的损害，甚至有可能引起工作人员生命安全的危害。依照测试原理还可以将压力表分为压力传送器、压力传感器等等，自动化的仪表在测试压力时就是通过压力的调节系统将采样到的信号传输到控制芯片去进行数据的处理。

2）温度类型的仪表

温度仪表处在自然界的每一个角落，工业生产中更加必不可少。在一定的压力以及温度下物质会产生某种反应，以前常用来测量温度的仪器都是热电阻。近些年来随着电子技术的不断发展，出现了集成度较高的温控智能系统，使用总线技术将热电阻的信号传输到电脑芯片中，进行采样信息处理。

3）物位类型的仪表

使用物位仪表就是为了探测原料或者产品液面的位置。通常在输油管道、忒到电气工程中都会有所使用。

4）流量、流速类型的仪表

在一般的工业生产过程中，使用流量、流速的仪表频率是比较高的，这类仪表所测量到的数据是一个在单位时间内经过截面的各种流体质量或者是体积的值，某些时候可能还需要将管道里面的流体所流过的体积以及质量进行累计测量。

压力仪表的一般工作原理是经过弹簧管压力或者真空的作用由产生的弹性变形进一步导致管端的位移，这种位移要经过机械的传动机构才可以进行不断放大，然后传递给特定的指示装置，此时就可以在分度盘上知道测量值。

2 自动化仪表的应用发展方向

实现仪表的自动化控制首先就是要将现代化的仪表改造成自动化的集成系统，主要分为数据的测量采集、处理、执行。自动化仪表的发展主要是以下3个方面。

2.1 传感器的运用

作为仪表数据采集的单元，传感器是一个十分重要的环节，可以说它的发展影响着自动化仪表的发展。如今传感器的类型层出不穷，其发展方向也是朝着新科技、高集成的方向前进。传感器的使用材料也是新型的，为传感器发展给予了一定的物质基础，同时也为仪表集成化给予了一定的必要条件。

2.2 编程控制器在仪表中的应用

所谓的可编程控制器指的就是将传感器采集的数据进行研究分析，依照原定程序发出命令。这是利用软件代替硬件电路的重要手段之一，将原本复杂的电路用软件编程，简化了电路结构，仪表体积也变得更小功能也多样化，测量精度和要求也在不断提高。

2.3 调节器在仪表中的运用

在80年代，由于微处理器的不断发展，在仪表中使用的调节器也开始向着智能型的数字形式发展。也正是由于数字式设定以及运算的功能不断加强使得仪表自动化中的调节器功能大幅度提高，即使是多种制式的信号也可以同时输入，由PID自主进行整定，在一定程度上使得工艺生产的控制度变得更高，操作程序也变得更加简单。也真是因为通信的技术不断地发展，使得遥控以及遥测技术形式的数字调节器有了更加广阔的运用空间，与此同时调节器的发展也正在走向智能全面化。

除此之外，自动化的检测仪表在进行压力表校准时也有一定的应用优势，由于忒太型的冶金企业所从事的工序都是某些连续性较强的衔接作业，这种情况下比较容易产生一些现场的压力仪表已经到了检定时间，但由于不可以停产从而不能从事该项作业。使用自动化的检测仪表就可以很好地解决这一问题。