浅析自动化仪表控制系统技术

1.王雅静 2.于天成

1.辽宁省轻工设计院有限公司 2.南京苏夏工程设计有限公司北方分公司

浅析自动化仪表控制系统技术

1.王雅静 2.于天成

1.辽宁省轻工设计院有限公司 2.南京苏夏工程设计有限公司北方分公司

自动化仪表控制系统是电子设备的中心。随着科技的发展，自动化仪表的设计观念和结构概念都发生了根本性的变化，也影响到了电子设备的发展。自动化仪表控制系统正逐步向开放性、总线化、智能化和网络化的方向发展。本文就此对自动化仪表控制系统的发展趋势进行分析和探讨。

自动化仪表；控制系统

一、自动化仪表控制系统的简要介绍

自动化仪表控制系统是一个设备的神经中枢，对设备是否正常运转起着监测的作用，也可以为调整设备的基本技术参数提供参考。自动化仪表主要是由一些自动化元器件组成，具备十分完善的自动化功能的一种技术工具。它通常同时具备好几种功能，比如测量或者记录、显示、控制以及自动报警等，普遍用于石化、冶金、电力、科学研究以及国防等领域的自动化控制。自动化仪表控制系统是工业自动化系统的组成部分之一，自动化仪表发挥了对信息进行转换的作用，可以将输入信号转变为输出信号。信号能够根据时间域或者频率域进行表达，传输的信号能够转换成连续的模拟量或者是间断的数字量模式。

二、自动化仪表行业发展现状

我国的自动化仪表发展起步较晚，基础薄弱，早期的仪表制造体积较大，使用不灵活，功能少，未能在工业中广泛应用，随着科技的进步逐渐研制出气动仪表、电子仪表等，仪表的改良和优化使得其逐渐在工业中得到运用，计算机和信息技术的普及对仪表开发产生了质的飞越，多功能、高精度的自控仪表越来越多的应用于大型工程，但是我国自主研发的仪表与国外产品相比较还是存在一定差距，技术多借鉴于国外先进水平，不能很好的消化吸收变成自主优势，研发缺乏创新精神，虽然在某此常用仪表中掌握了核心技术，但是整体技术含量较低，一些高端技术尚未成熟，仍需进口。国内企业用惯了进口产品，对国产仪表信心不足，市场因素也间接的造成仪表研制的消极影响，市场竞争压力很大。

三、自动化仪表控制系统的技术

自动化仪表控制系统的发展主要包括几个层次结构，分别为PCS、ERP、MES等，其中PCS是对工业生产的过程进行控制，通过对生产工艺的水平、精确度进行控制，来保证生产出来的产品有较高的质量，从而保证产品的市场占有率，ERP系统为企业资源的管理系统，主要是提供出企业决策的参考信息，并根据参考信息来制定出管理措施，有效的进行企业的运营管理。MES系统为制造执行系统，在控制系统中起到中枢作用，主要任务是对管理进行优化和目标的控制，起着承上启下的作用，进而对资源的配置有了保证。自动化仪表控制系统是由三个系统组成，通过这三个系统之间的综合集成、相互联系，来实现信息综合应用的目的。在一些工业生产的过程中，仪表的主要作用是对生产过程中的工业参数进行检测、控制和检测，从而保证生产的安全性，安装电脑芯片之后的智能化控制系统不仅在软件上有了丰富，同时功能上也很强大，而且还有非常高的准确度。采用最新科技的仪表早已超出了传统的仪表框架范围，在自动化控制仪表系统的不断发展下，相关工作人员也要提升自身的专业知识和素质，详细的了解自动化控制系统的设计和应用，并配合计算机软件来进一步的提升仪表的功能。

四、自动化仪表控制系统技术发展趋势

1、分布式控制系统

集中式控制系统是自动化仪表分布式控制系统的前身，经过无数次的改进与演变，最终形成一种全新的计算机控制系统。分布式控制系统是由过程控制和监控构成的，同时会将通信网络作为沟通纽带，综合4C技术实现灵活管理，在集中操作基础上进行有效的分布式控制管理、分级管理。分布式控制系统具有较高的灵活性，针对一些生产多变的企业相对比较适用。

2、开放性控制系统

随着计算机技术的发展，自动化仪表和计算机技术的结合是必然的，两者之间的关系也越来越紧密。通过调查和研究发现，现在众多的测量控制仪器都是以嵌入式的操作系统作为核心软件，同时采用性能相对较高的微处理器作为核心硬件，形成一种嵌入式的控制系统。据相关资料表明，著名的仪器仪表生产商曾经指出，任何仪器都应该具有和计算机互联的功能，其中包括USB、网络接口、打印机接口等等，各种仪器仪表的测量控制结果可以通过USB接口，进行有效的传输，通过计算机或者移动硬盘等外界储存设备便于分析和处理。开放性是其中主要的核心理念，通过各种对外的输入出接口，可以将机器设备全部连接，实现计算机对设备的统一管理，实现工作现场各种设备的智能化管理。

3、网络化控制系统

自动化仪表控制系统的发展过程离不开网络化控制，这也是现在及未来的发展趋势，其中会涉及到很多计算机网络。为了能更好的发挥仪表的控制功能，现场的总线技术可以通过数字化通信技术将自动控制系统和现场的各种仪器设备与企业的信息网络进行连接，通过企业信息网络有效的观察各种仪器设备的使用情况。新时期，网络信息技术在快速的发展，同时也被广泛的推广和应用，自动化仪表在未来的发展中必定会以网络结构体系为核心内容，形成所谓的IP智能现场仪表。利用嵌入式互联网为最基础单位，建立自动化仪表控制系统，同时利用以太网来覆盖每个层次及角落，这样会变得更加的透明，实现工作人员现场智能化办公，提升工作效率，该系统的互联性和开放性是一次科学的技术改进。

结束语：

随着科技的进步和经济的发展，自动化仪表从最初的获取、存储、处理和传输信息，发展到了实时控制工业生产过程。微电子技术、超导技术、网络通信技术推动了自动化仪表向开放性、总线化、智能化和网络化方向发展。在发展的过程中，计算机技术促进了自动化仪表技术发展，而计算机技术和工业局域网之间的融合又发展和丰富了自动控制技术。现代自动化仪表控制系统的功能不再单一，在未来发展的过程中将会取得更广泛的应用。

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[4]杜晓峰.浅析自动化仪表控制系统技术[J].中国新技术新产品，2012，(14).