自动化仪表控制系统技术研究

李莉

[摘    要]目前，我国自动化仪表设备的技术水平正在提高，在各个领域的应用效率也在逐步提高。在数字化、智能化发展的趋势下，现有的工艺流程和工艺装备已经逐渐不适应各个领域的发展要求，为应用自动化控制和管理提供了良好的技术。与传统的仪表自动装置系统相比，具有精度高、性能稳定、可靠性高等特点。该系统技术的正确应用，不仅可以改善生产和管理，还可以降低各种成本。为我国各领域的长期发展提供技术支持，赚取更多收入。

[关键词]自动化仪表;控制系统;技术探讨

[中图分类号]TH86 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）12–000–03

Discussion on the Technology of Automatic Instrument Control System

Li Li

[Abstract]At this time， the technical level of China's automated instrumentation equipment is improving， and the application efficiency in various fields is also gradually improving. Under the trend of digital and intelligent development， the existing technological processes and technological equipment have gradually not adapted to the development requirements of various fields， and have provided good technology for the application of automated control and management. Compared with the traditional automatic instrument system， it has the characteristics of high precision， stable performance and high reliability. The correct application of the system technology can not only improve production and management， but also reduce various costs. Provide technical support for the long-term development of various fields in our country and earn more income.

[Keywords]automatic instrument; control system; technical discussion

1 自動化仪表控制系统的简要介绍

1.1 自动化仪表控制系统

自动仪表控制系统是设备的神经中枢，负责检查设备的工作情况，并可以作为确定设备基本技术参数的指南。自动化设备主要由几个自动化部件、自动化功能非常完备的技术单元组成。它们通常同时提供多种功能，如测量和检测、指示、控制和自动警报。

1.2 自动化仪表控制系统特征

随着我国计算机技术的不断发展和信息时代的到来，包括数据处理和控制系统在内的自动化设备越来越自动化。作为工业自动化的先决条件，控制设备和系统的开发越来越受到重视，微处理器正逐渐成为精确和高效的仪表。至此，该装置逐步完成了网络化、智能化的发展，中国装备自控设备系统有了长足的进步。

1.3 自动化仪表控制系统技术的功能作用

1.3.1 信息计算与处理功能

自动化仪表控制系统中，都会安装微型计算机，主要用于增加机器自动控制系统的计算能力和数据处理能力，帮助自动控制系统高效地进行工作。传统的仪器控制系统仅将信息和数据记录为文本，但自动仪器控制系统可以将数据可视化，如将指定时间段内的数据显示为图像，这样能够更加生动形象且精准地展现出设备每一个阶段的运行状况。

1.3.2 存储功能

传统的仪表制造控制系统要求技术人员在实际执行测量任务期间最初记录某些测量数据，以便准确反映所使用仪器的具体情况。即便传统形式的仪表已经运用了逻辑电路，但它们仍然有一些限制。例如，只能及时确定仪表在特定时间点的当前状态，无法实时反映当前状态。设备检查非常简单，增加了工作量并引入了人工数据录入错误。自动化设备控制技术可用于实时监控仪器性能，并将经过验证的信息和数据记录在后台处理器中，这些信息和数据可由后台的仪表师单独处理，根据公司的具体需要制作。这个时期在整个运行中都有自己的存储功能，称为信息数据，作为测量功能和功能高效开发的基础。

1.3.3 可拓展功能

自动化仪器控制系统功能齐全，需要安装硬件兼容的应用软件来执行数字处理。由于应用软件本身具有很强的可扩展性，不需要安装控制系统的任何外部硬件设备，而是软件工程师会根据控制系统的具体要求自动更新软件、设备的功能。此外，自动化设备控制系统具有强大的可视化能力，有助于简化软件开发，是提高自动化设备效率的重要支撑。

2 自动化仪表控制系统技术

2.1 传感技术

设备自动控制系统采用传感器技术，提高了设备自动控制系统的特定响应速度。在设备控制系统的传统调整方式中，传感器主要是利用计算机技术对许多物料进行调整，如非线性进度延迟，解决了许多自动化设备回路问题。换能器材料的选择和使用确保换能器的性能满足所需的标准，如选择和制造先进的材料和设备，使换能器创造出稳健而实用的应用功能。在有效使用新传感器后，我们可以集成自动设备控制系统并提供相应的技术支持。

2.2 智能化技术

自动化家电系统的智能显示有望触发多项新功能。传统的机器自动控制算法只能在控制系统或分布式控制器中工作，而实现了机器自动控制系统的电梯或智能变送器。智能PID控制模块可让独立配置相关设备，还可以提高自动控制系统的可靠性。

2.3 智能化调节器的应用

对于PLC，微处理器更为重要。在我国科技发展水平普遍提高的背景下，微处理器技术水平不断提高，设备的调节器正逐步向智能化方向发展。自动化控制系统的操作模式很大程度上取决于数字操作模式。要指向系统控制器，需要开始改进计算机的能力和系统本身的数字处理能力。引入各种程序信号的格式，提高自动机器控制系统的效率和透明度。在此背景下，有必要在自动化系统中集成智能控制器，使自动调整系统发挥作用。

2.4 高精度化

随着中国经济水平的不断提高，企业对产品质量的要求越来越高，对控制系统和仪表的节能减排战略举措的开发和实施也提出了更高的要求。另外，在一些大型项目建设前，应填写设备自动控制系统申请表，以保证设备自动控制系统的准确度。在大型项目中可以使用仅需要精度的精度级别。

2.5 可编程控制器的应用

随着社会发展趋势的不断变化，自动化仪表控制系统也要逐步向高度集成化方向发展，这就要对可编程控制器进行应用，以此来集成硬件和软件，也可以用软件来替换一部分结构复杂的逻辑电路硬件。然而，这略微增加了复杂逻辑的硬件成本。但是，如果程序运行正常，更换硬件可能会解决问题。它不仅可以优化复杂的设备控制程序，还可以自动、全面地执行仪器控制系统。可编程控制器的使用允许通过更新软件来扩展仪器的功能，同时有效地改进仪器的自动化系统，提高数据监控器的准确性以满足仪器要求。

2.6 无线化

现场网络是一种主要用于控制设备之间的数字通信和业务计量的网络。它专门从事通信、传感器和各种控制和监控设备的管理，这个过程可以称为现场总线。现场总线是一项潜力巨大的技术，被认为在企业中得到广泛应用。但是，由于国际标准参差不齐，数量众多，在现场总线广告过程中受到一定的限制。因此，必须为现场总线迅速制定一套统一的国际标准。

3 自动化仪表的维护

3.1 保证仪表选型合理

在现代自动化仪表的制造过程中，自动化仪表工艺和设备的管理过程变得越来越复杂。而自动化设备作为生产设施之一，需要执行各种功能，也需要将数据集中在各种工序和设施中。因此，要想做好自动化设备的维护保养工作，合理选择自动化设备就显得尤为重要。

（1）需要相关人员能够了解各类自动化设备的制造工艺、测量能力和工作细节。这为后期自动化设备的选择奠定了良好的基础。

（2）需要在每种类型设备的特定位置安装识别电磁设备，进而避免由于腐蚀和其他因素而影响自动化设备的使用。

（3）需要相关人员对自动化设备进行良好评估，在保证掌握各类设备的技术原理、规格和操作工作的基础上来选择自动化设备，通过这种方式可以准确提高自动化设备的安全性、实用性、耐用性、经济性等优势，这对于后期设备的高效使用来说，是一个非常重要的前提。

3.2 做好正确的安装防护

如果没有对自动化设备进行正确的安装和保护措施和管理，就会直接影响自动化设备的功能、效率和后续维护的质量，这要求在设备的安装过程，必须保证安装人员的专业素质和能力，也需要保证所有步骤和安装过程都必须严格按照安装说明书和安装程序进行，只有这样才能保证设备的高效安装，也能让安装人员在安装过程中正确识别到自动化设备存在的问题，并加以解决。除此之外，对自动化设备的维护也非常重要，这要求相关人员能够及时对设备的质量进行检测，对于存在质量问题的设备，检测人员需要将问题及时反馈，进而确保自动化仪器设备能够符合安装需求。

3.3 制定科学合理的使用和维护制度

在实际工业生产中使用自动化设备是一个复杂的过程。虽然我国在自动化仪表方面的科学论证大大增加了自动化设备的实用性和寿命。但是如果从根据工厂设备的实际运行情况和设备的使用情况来说，还是需要相关人员能够制定科学、可接受的操作要求，对操作和维护设备的员工进行专业培训，进而加强自动化仪器的高效管理。在这方面，对于设备管理人员来说，需要保证能够正确操作自动化仪表，维护人员需要及时对自动化仪表进行合理的维护和更换，避免因个人操作错误或者维护不恰当而对仪表造成不必要的损坏。当然，除了科学和合理使用自动化设备外，还需要额外的监控和维护系统来根据使用环境、使用期限、使用频率和使用条件设计科学的、可接受的管理体系，进而促进自动化设备在实践生产过程中的高效运行。

4 自动化仪表控制系统的发展方向

4.1 分布式控制系统的发展方向

分布式控制系统是在中央控制系统的一致设计和开发基础上的一种新型计算机控制系统。它本质上是一个以通信网络为通信通道，由控制层和过程监控层组成的系统。它包括最新的计算机技术、最新的通信技术、最新的图形显示技术和4C技术等最新的控制技术。指导思想是集中作业和分散控制，作业层次集中控制，灵活配置。中国的DCS系统长期以来一直用于大型超临界热电偶的控制系统。

4.2 智能化控制系统

智能机器控制系统主要利用机器智能来代替人工，这也是中国科学技术发展的具体愿景。智能设备包括多种形式的先进技术，可提高系统的灵活性和可用性。自动控制装置的智能化功能主要体现在各种形式的先进技术上，如集成电路或大规模集成电路、接口通信技术、集成软件应用的微假肢技术等。利用内部运算对输入信号进行非线性处理后，调整各项指标的数据，达到诊断、优化系统及其稳定的目的。

4.3 开放性控制系统的发展方向

现代仪器仪表和控制设备越来越多地使用嵌入式操作系统内核软件和使用机载系统的高质量微处理器内核系统。设备与计算機的关系将更加紧密，认为所有相关仪器，如仪器和仪表都需要具有多个接口的完整计算机接口。打印连接、USB LAN 等测量结果应存储在可移动存储设备上。通过USB接口的移动硬盘，这就像使用这个设备来启动你的电脑。接口完成后可以将各种测控设备或相关存储设备添加到站点中。以上位机过程控制系统为支撑，利用网络构建具有特定功能的测控系统，提供各种智能工具与检测测量之间的开放式通讯。

4.4 网络式控制系统

现代社会，我国不同网络区域的覆盖面非常广，信息的交流为其奠定了基础。通过在工业生产设备和自动控制系统中引入网络技术，将网络信息技术和智能测控技术复杂结合，形成真正的信息系统网络，网络可以执行各种功能和功能，提高生产效率。工业生产和产品管理，在这种发展趋势下，有助于实现人的办公自动化与产品自动化的有效结合，更方便高效的数据分发和处理。

4.5 自动化仪表的总线化发展趋势

现场设备主要是过程控制系统中的现场单元。同时，该领域的设备主要由连接的探测器、互联网分析仪、发射器和执行器组成。尽管此时现场总线更常用，但开发集中式和分布式测试系统相对简单。因此，一维一控无法满足大型、复杂、远程项目的需求。在这种情况下，需要主动创建一个可以访问您站点上所有设备数据的网络，这就是现场总线控制系统的发展经历。

5 结束语

随着科技进步的广泛性和信息化水平，传统的测量格式已不能满足中国现代工业生产的需求。提高产品使用效率，需要提高自动化控制系统的技术水平，优化技术应用结构。同时需要不断完善自控系统的技术功能，降低成本，提高智能化生产质量。

参考文献

[1] 李浓.自动化仪表控制系统技术探讨[J].产业与科技论坛，2021，20（17）：57-58.

[2] 李泽栋.热工仪表中的自动化控制及其应用[J].数字技术与应用，2021，39（4）：16-18.