浅析仪表自动化技术及其应用

范文斌(青海油田采油三厂， 青海 海西州 816400)

浅析仪表自动化技术及其应用

范文斌(青海油田采油三厂， 青海 海西州 816400)

本文首先对仪表自动化的发展历史和分类进行了阐述，然后分析了仪表自动化技术应用在今后的发展趋势，并对其发展提出了建议。

仪表自动化技术;自动控制;发展建议

仪表自动化是一个分支，属于电气自动化专业，仪表自动化因其与信息采集有直接的密切关系，使其自身有较强的重要性和特殊性，是电气自动化中非常关键的一部分，设备的正常运行有赖于对生产过程进行实时性的监控，而由人完成监控的全过程无疑是对人力的一种浪费，难以实现，然而仪表自动化的特性，确保可以在无人操作的情况下自动对生产过程进行测量和记录，并根据结果进行实时反馈，自动进行相应的调整。还可根据生产需要，对相关的测试数据进行二次加工与处理。在设备方面，工业设备自动化技术的实现都离不开仪器仪表，通过高性能的仪器仪表来对生产过程进行实时测量和控制，从而实现设备的自动化。

1 自动化仪表的相关历史

工业过程检测控制仪表是工业自动化仪表的前身。自动化仪表的发展初期，仪表包括两种，一是机械式；二是液动式，而其功能也比较简单，只包括记录、检测和一些稍简单的联动控制，应用领域也仅限于化工、热动力和冶炼等持续热力生产的过程。电气机械式、电子管类、电动式等类型的调节仪表出现于近代，与此同时，随着集成电路、半导体的不断发展，仪表自动化的发展方向逐渐迈向小体积、高精度的发展方向，通过人们的不断研究仪表自动化与计算机实现最大限度的结合，通过计算机实现数据处理，这也就是仪表自动化在真正意义上的开始。微型计算机在工业中的应用显现于二十世纪七十年代末期，这就将仪表自动化技术的发展带向一个新的高度。在此之后，电子、计算机等新型技术都开始应用与仪表自动化，这就将仪表自动化从常规模式带向数字化、自动化仪表调节器发展、程序控制器发展的方向，形成一种电气结合、模数与数模转换相结合的新局面，这被认为是仪表自动化的新开端。仪表自动化在八十年代初至今呈现新的发展模式，开始向大规模集成化的方向发展，与此同时，仪表的不同类别越加专业和模块化，不断整合自动化仪表的各个模块，从而适应现代化的大规模生产的需要。

2 自动化仪表的测试分类

现在人类日常生活都能发现自动化仪表的广泛应用。按测量数据的不同进行分类，在工业生产中，仪表可分为以下几类：

(1)压力仪表类 工业生产中常见的一些情况是，一些生产工艺是需要经过变化才能达到生产需要的，例如需要使用高压让材料发生变化，对压力进行测量最早的时候使用的是压力计，观察各个阶段中对应的压力变化主要是采用导压管道连接压力计来实现。若是对生产过程中产生的压力不能进行实时观察，很可能会因为压力使用不正确造成设备的损害，甚至危害到工作人员的安全。按照测试原理区分，压力表可分为：压力传感器、压力变送器、特种压力仪等等。应用压力测试方面，仪表自动化的应用就是使用压力调节系统通过压力变送器或位移平衡式调节器把采样到的相关信号传输NDCS或控制芯片进行相关数据的处理。

(2)流量流速仪表 流量流速仪表测量的数据是单位时间内流经截面的流体质量或体积的值，有时候还要对管道里的流体流过的累计体积或质量进行测量，是在工业生产中运用较多的仪表之一。

(3)温度仪表类 温度不仅仅存在于自然中，在工业中也十分重要。物质需要在一定的温度下进行反应，或者在气体或液体的传送过程需要温度监控，过去常使用热电偶和热电阻作为测温仪器。随着电子技术的迅猛发展，高集成度的智能温控系统出现，利用总线技术，输入热电阻和热电隅及其它采温设备的信号到微电脑的控制芯片中，进一步对信号进行处理。

(4)物位仪表 物位仪表实际应用实例主要有：测量原料或产品页面位置；测试输油管道中液面的位置等等。

3 仪表自动化应用的发展方向及建议

仪表自动化的发展要根据仪表发展方向而变化，仪表要实现自动化控制要从系统构造上来说，主要包括测量数据的采集部分传感器、数据处理可编程控制器、执行功能执行器等等。仪表自动化的发展也应从以下几方面着手。

(1)传感器的运用 传感器是仪表数据的采集部分，是仪表的主要部分，仪表自动化的发展离不开传感器的发展。新传感器在飞速发展的当今呈现出集成化、技术化的发展特点，融合了前馈、滞后、非线性等技术，已达到适应复杂的自动化控制系统。

(2)可编程控制器的应用 可编程控制器简称PLC，功能主要是分析传感器采集的数据，并根据系统设置下达指令。微处理器将一些复杂的功能用软件编程来实现，电路结构得到简化，仪表也日益集成化、体积不断缩小，这样也能同时实现程序擦写，丰富仪表的功能。

(3)调节器的运用 随着微型处理器的发展，八十年代初，调节器的发展也呈现智能化、数字化的特点。调节器的功能随着数字式的设定和运算功能的增强也在逐渐增强，实现多种信号的同时输入，其他技术的运用也使得工艺控制增强，操作便捷。随着通信技术的发展，调节器的应用更加广泛，发展也呈现智能化。

[1]丁向阳，于丽丽.仪表自动化应用发展趋势及建议[J].价值工程,2011,(21).

[2]陈为金.探析火电厂热工仪表自动化技术应用[J].科技与企业,2012,(17).

范文斌(1987- )，男，青海西宁人，主要从事自动化仪表工作。