探究自动化仪表与自动化控制技术运用

陈文旭

摘 要：伴随科技的发展，工业生产模式也逐渐发生转变，变得更具智能化特点。因此，企业在日常工作时，理应积极应用自动化仪表和自动化控制技术，以此完成各项工作任务，促使企业的经济效益有所提高。本篇文章主要描述了自动化仪表的作用，并对于自动化仪表和自动化控制技术的基本运用方面发表一些个人的观点和看法。

关键词：自动化仪表;自动化控制技术;运用

引 言：工业自动化仪表的出现加快了工业自动化进程，不仅带来了生产效率的提高，实现对工业生产过程中的实时监测，也提高了工业生产的稳定性，给产品质量带来了保障。同时，工业自动化仪表能够替代人工进行数据检查和设备操控，降低了工业生产对人力资源的依赖，降低生产中的人工成本，也减少了人为操作带来的失误。

1.工业自动化仪表概述

工业自动化仪表是一种能够在工业生产环节中对各类机械设备进行监测和显示的仪表，在对设备检测的过程中形成数据记录并能够通过自动化控制技术实现自动控制。有助于在工业生产中及时准确掌握生产工艺的全部过程，并结合数据变化进行调节，从而确保工业生产的顺利进行，发挥出降低生产损耗，提高生产质量和生产效率的重要作用。

2.仪表自动化控制技术主要特征

2.1自动化控制技术具备多元化

化工的生产具有一定危险，极易造成重大人员伤亡和财产损毁，必须将安全控制作为生产的首要目标，以此为依据提高生产效率。自动化控制系统也必须在安全控制的前提下开展生产工作。当前所使用的石油化工仪表自动化控制技术，在DCS控制系统的基础上不断发展，满足了石油化工生产的具体需求，使自动化控制系统更为多样，更为方便。与旧有控制系統相比，石油化工生产自动化控制系统的界面丰富，多样化人性化操作模块数量增加，集成化程度相应提高，仪器表面可视化能力更强等。

2.2自动化控制系统彰显综合性及智能化

当前化工仪表控制化系统的智能化越来越强，尤其在仪表及系统分散性控制这一领域。就实际应用来看，石油化工自动控制化系统，将分散控制与系统控制相结合，扩大了使用范围，并提高了具体的控制能力，进一步增强了石油化工产品的性能。除此之外石油化工仪表的分散性控制、先进控制、数字化控制、智能化控制，可以帮助企业节约资源，简化操作，优化生产工艺流程。

3.自动化仪表的主要种类

3.1显示仪表

所谓显示仪表，主要是针对被测参数展开显示和记录。在实际使用的过程中，但凡有任何异常情况出现，都会发出高报或者低报，以此能够起到提醒的效果。如果从显示角度入手，能够将其划分为：动圈式显示仪表、自动平衡式显示仪表、数字式显示仪表、智能显示仪表、无纸记录仪表

3.2检测仪表

检测仪表主要是针对变量数值展开检测，并通过变送器，对其进行全面转化，以此变成4～20mA或1～5V DC标准信号。此类信号无论是上限还是下限，均能够达到标准化的状态。

3.3调节仪表

对于调节仪表来说，自身能够起到自动控制的效果，主要依靠预先设定的程序，对被控变量展开合理控制。单从操作方面来看，基本上全部都是负反馈回路。在进行划分的时候，通常可以分成三类，分别是比例类、微分类、以及比例积分微分类。

3.4执行仪表

对于终端控制来说，执行器是过程控制回路中非常重要的环节。在日常生产的时候，主要基于调节器本身，将信号发送出来。通过正向通路，对物料进行调整，包括给定量或者比较量、偏差量。这样一来，无论是温度、流量、压力还是液位，所有参数都能够实现自动调节。而具体构造方面，主要分成两个部分，分别是调节机构以及执行机构。

3.5计算仪表

对计算仪表而言，主要是针对系统中实际输入的参数资料展开运算。因此如果基于运算关系进行划分，主要包括三个方面，分别是加减法运算、乘法运算以及开方运算。

4.工业自动化仪表控制技术

自动化控制技术具有较高的综合性，是通过自动控制系统实现控制任务的。自动化控制技术能够在无人操控的情况下，采用控制装置按照预定的程序对机械等进行控制，达到工业生产的预期。目前，行业上应用较广泛，且具有代表性的为APC先进控制，可实现PID参数自整定，过程数据历史记忆与自动优化相结合，从而实现连续性边缘控制，优化常规DCS系统控制安全裕度过大的问题。

4.1嵌入式微控制器

嵌入式微控制器是基于计算机技术以及电子电路技术、IT技术等深度融合的基础上而形成的产物。如：嵌入式温控制器在微控制器的基础上，外加了专用电路和软件，形成了微型计算机应用系统，进而满足了工业生产对可靠性、功耗和体积等严格的要求，被普遍应用在制造业和汽车、船舶以及航空航天等领域，是具有广阔发展前景的现代技术。

4.2可编程控制器

可编程控制器（PLC）是以计算机技术作为基础的控制装置，是为工业生产专门设计的数字操作系统。这种装置可以将编写的程序存储在存储器中，进行各种计算和顺序控制，并通过数据传输发出操作指令对各种工业设备进行操控。近年来，PLC技术在不断发展，应用十分广泛，已经应用到了生产和制造的各个领域。

4.3变频器

变频器将变频技术和微电子技术相结合，对电机工作电源频率进行调解实现电力控制，变频器主要结构包括整流电路、直流中间电路、逆变电路以及控制电路。随着变频器生产和研发技术的不断提高，变频器将向着大容量、体积小、多功能和智能化发展，将逐渐适用于各种工业生产的需求。

4.4触摸屏触

摸屏是随着计算机技术的发展而逐渐走向成熟的，被普遍应用到人机交互设备中。目前，触摸屏已经呈现出了多元化发展的态势，不仅应用到工业生产中作为主要的输入设备，还应用到了人们的生活中，成为时代发展的重要标志。

4.5传感器技术

传感器是获取信息的重要方式，传感器与计算机技术和信息通信技术相结合促进了社会自动化和智能化发展。利用传感器能够将工业生产中的实时状态进行监测，形成动态信息并进行准确传递，具有性能稳定、数据可靠的优势，被广泛应用在各种测量领域中。

5.工业自动化仪表的发展趋势

其一是机电一体化，主要基于设备、电子以及信息资料，将其综合在一起。此类系统的操作难度大幅度下滑，工作人员无需浪费过多时间投入到一些重复、繁杂的事务之中，以此释放人力成本，并将人工失误产生的概率降至最低，因此控制精度、速度控制以及自适应控制的效果都令人非常满意。其二是推广的速度不断加快，在有限的时间之中，能够得到非常广泛的应用，在多个不同的領域之中得到了有效渗透。其三是多元化特点，单从未来发展的趋势来说，单一类型的产品将会被市场所完全淘汰，而许多有着较强综合性的产品将会占领整个市场，受到广大企业的青睐。其四是控制智能化，对于现有的自动化控制系统来说，基本上都以DCS、SIS、PLC为主。此类系统虽然有着诸多优势，但同样有着不少缺点，主要是无法和其他系统完全兼容，亦或者应用的指令系统也与普通系统差距非常大。如此一来，工作人员在实际使用时，要求具备的知识面非常广，整体难度就会非常大。因此，未来自动化技术必然需要突破这一难关，不仅功能十分强大，而且操作模式也极为便利。

结束语

综上所述，无论是自动化仪表还是自动化控制技术，当前都已经在多个领域之中得到了渗透。单从实际情况来看，相关发展仍然存在一定缺陷。因此，研究人员还需要继续分析，对其中的不足进行改进，促使设备和技术的应用效果均能够得到全面提升。实现工业生产过程自动化、数字化、智能化控制，为企业实现资源整合、降本增效、节约能源，提高产品综合竞争力，从而提升企业的管理水平、降低运营成本，增强企业核心竞争力，进而推动整个自动化行业不断进步。

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