江苏杰克仪表有限公司
400-000-6712
  1. 首页 > 新闻动态 > 技术应用

浅谈仪表自动化应用发展趋势及建议

作者:小编 日期:2020-04-02 00:07:08 点击数:

摘要:本文以探讨自动化仪表的发展现状为出发点,介绍了自动化仪表的相关概念及其分类,对仪表自动化应用的主要发展趋势进行探讨,分别从改良仪表自动化中使用的传感器技术、不断增进智能仪表调节阀的应用、科学有效的应用可编程序逻辑控制器这三个方面,提出了仪表自动化应用发展的相关建议,并总结了研究仪表自动化应用发展的重要意义,以完成对仪表自动化应用发展趋势及建议的研究。

关键词仪表自动化 应用发展趋势 发展建议

仪表是电气系统工作运转的体现,电气工程师通过仪表的显示可以准确的把握电气系统的工作运转情况,仪表自动化可以在电气系统出现非正常运转时及时采取安全保障措施,通过自动闭合开关、切断电气回路等确保电气系统的安全性能。仪表自动化发展进程在很大程度上体现着我国电气系统的安全发展水平,为了更好的提升我国电气系统使用的安全可靠性,就必须对仪表自动化应用发展趋势以及相应发展建议进行研究。

一、自动化仪表的相关概念及其分类

仪表的发展初期形式主要为机械式仪表以及液动式仪表,通过相互作用力以及大气压强原理,简单的反应工业系统运转中的工作压强和相关部分的控制功能,随着电子信息技术以及半导体集成电路的不断发展,仪表得到了不断的改善,逐渐走向数学化、信息集成化、生产规模扩大化,呈现出外观尺寸下、电路高度集成、计算精度高等特点。凭借计算机信息技术的飞速发展,仪表得到了逐步完善和改良,进而逐渐呈现出仪表自动化特征。七十年代末,微型处理器的出现极大的推进了仪表向数字化、自动化方向发展,自动化仪表通过结合数电、模电的电工电子技术,不断丰富自动化信息处理体系,至今为止,自动化仪表得到了不断的完善和改良,并在自动化、模块化、集成化的发展道路上越走越好。

现有仪表多种多样,且分类标准各不相同,若根据仪表的用途对其进行划分,现今使用的仪表可大致分为以下四类:压力仪表、温度仪表、物位仪表、流量流速仪表。其中压力仪表(压力变送器差压变送器)主要是指对工业生产的压力进行测量的仪表,由于工业生产需要一定的压力改变原材料的外貌以及形状,准确掌握这一生产过程中的压力浮动对工业工艺生产具有重要意义,除此之外,还可以确保生产工作过程中工人的人身安全。在传送工作液体和工作气体时,必须对其温度进行实时监控,这时就需要应用温度仪表(热电阻智能温度变送器),进而掌握液体以及气体的工作温度,随着电子技术的飞速发展,温控仪表已经能够实现对电气设备温度进行智能测量计算,真正实现了自动测温。物位仪表(雷达物位计超声波液位计)的主要用途就是测量化工生产中化工液体的液面高度和铁轨中心线的距离,铁轨中心线的距离测量的基本原理就是利用激光的高方向性和准直性 ,根据激光在空气中传输速度和传输时间来计算其铁轨中心线的距离。流量流速仪表(电磁流量计金属转子流量计)主要用来测量一定时间内通过单位横截面积的流体质量或者流体体积,进而掌握工作物体的流速,确保其能够均匀维持在正常工作流速范围内,进而提升工业电气生产的工作质量和工作效率。

二、仪表自动化应用的发展趋势

仪表自动化的重要应用体现在可以较长时间内对测量数据有一定的记忆,这一功能完善了传统仪表短时间记忆数据的弊端,可以为工作人员提供更加稳定的数据记录,应用计算机处理技术,自动化仪表还可以对测量数据进行分析处理,高效、科学的为工程师提供参考依据。随着集成电路的不断发展,在保障自动化仪表的功能的同时,自动化仪表的体积尺寸逐渐变小,这就保证了仪表的良好的拓展性能。在总结上述阐述后,仪表自动化应用的发展趋势主要体现在以下三个方面。

1)分布式系统的实现

DCS是分布式系统的简称,是集计算机技术、控制技术、网络技术于一身的高科技产物,分布式系统通过网络信息技术可以实现不同监测点之间进行信息传递和数据交换,进而实现同时对各个监控点进行实时检测。但随着自动化仪表的发展,分布式系统逐渐出现了一些弊端,其统筹调度能力难以和仪表自动化发展相匹配,体现出许多不适应的地方,无法系统高效的统一调度自动化仪表,除此之外,传统分布式系统难以与现代信息技术相结合,被计算机网络技术逐渐淘汰。所以,改革分布式系统成为了仪表自动化发展的必然趋势,新型分布式系统需要结合计算机技术、网络技术、控制技术,实现数据信息管理科学、高效、合理化,进而实现信息的获取、处理与传递高效化,促进企业内部之间以及与外部之间信息的安全传递与数据交流。

2)现场总线系统的完善发展

 现场总线系统的重要作用就是连接现场设备,进而实现设备之间的同时控制和处理调度,现场总线系统的主要特点体现在线路复杂,分路繁多,由于我国现场总线系统正处于发展初期阶段,为了更好的与计算技术、网络信息技术相结合,就必须不断实现现场总线系统的完善发展,进一步促进仪表自动化的应用发展。通过仪表自动化的总线控制,还可以为工作人员实时反馈电气工作系统的运转情况,确保工作系统可以安全可靠的运转。所以,应该大力提倡使用自动化仪表的现场总线控制,大范围内使用现场总线控制,实现工业生产中局部控制检测和整体整合信息传递,增进仪表自动化的数据集成化发展,提升自动化仪表的数字化水平和智能化控制。

3)仪表自动化控制软件逐渐走向商业化

 工业技术的不断应用和启发,使得仪表自动化控制系统得到不断的完善和丰富,随着计算机技术的不断发展,仪表自动化控制软件得到了极大的改善,整体上呈现高标准发展,工作效率日益提升,基础控制理论概念越来越完善的同时,在实践中体现出巨大的优势。在仪表自动化控制软件的管理操作下,自动化控制系统的应用逐渐向各行各业蔓延,为了进一步促进仪表自动化控制软件的不断应用,需要不断的了解市场需求和软件应用反馈,及时完善仪表自动化控制软件的应用,确保生产设备在自动化控制软件的监测下可以实时安全的运转,减轻人工监控力度的同时,提供生产设备的工作效率。

三、仪表自动化应用的发展建议

 针对仪表自动化的应用发展中存在的不足,笔者分别从以下三个方面阐述了仪表自动化发展战略性建议,以求有针对性的扩大自动化仪表的应用范围,进一步促进自动化仪表的稳步发展以及体系完善。

1)改良仪表自动化中使用的传感器技术

 传感器是仪表收集数据的基本单元,其重要意义不言而喻,现代传感器技术更是趋向于丰富多渠道化。随着激光技术、红外技术的不断发展,传感器技术被赋予了新的定义,逐渐趋于集成化与技术高端化。材料学的不断引入,更是提升了传感器技术的探测能力。如,工作窗口在812微米的热释电探测器,具有不易潮解、结构稳定的探测特性,可以实现高精度、高灵敏度探测,工作效率高,承受的功率辐射较大,可实现大功率激光能量的自动测量,这一传感器技术的引用,可以极大的降低工作人员手动检测高能量激光中存在的危险,确保人身安全的同时,实现高精度、高灵敏度的自动测量。并在仪表调节方面,加入非线性,前馈和滞后技术,实现复杂回路的自动化控制监测。

2)不断增进智能仪表调节阀的应用

 微处理器的应用简化了自动化仪表工作电路,并真正实现了数字化控制,智能仪表调节阀的应用,提高了仪表自动化应用的安全可靠性能,为输入参数的阈值进行了规定。如,在电路中引用智能仪表调节阀可以确保电路的输出电压、能量、功率以及电流,确保电流安全可靠性,进而为自动化仪表测量创造安全的检测条件,提升仪表自动化测量的精确程度。不断增进智能仪表调节阀的使用,还可以简化检测控制系统,严格要求输入输出的各种标准信号。所以,为了更好的提升自动化仪表的应用发展,需要不断增进智能仪表调节阀的使用,是自动化仪表数字化功能更加显著,在数据信息时代中不断与计算机信息技术相结合。

3)科学有效的应用可编程序逻辑控制器

可编程序逻辑控制器主要就是通过对收集的数据信息进行相应的处理,在编排好的程序指令下进行相关操作。通过控制软件的指挥和操作,避免使用不必要的硬件设备,减少工作系统的复杂程度的同时,进一步缩进自动化仪表的体积尺寸,提升其适应的便利程度。除此之外,应用可编程序逻辑控制器可以及时修改程序指令,避免因人工错误造成硬件系统损失无法改变的窘境,工作人员可以根据不同监控测量的工作条件要求,通过重新编排程序指令,改变自动化仪表的控制方向和功能作用,进而提升自动化仪表的功能多渠道化,在不同工作条件的要求下,改变自动化仪表的测量功能和精度。

四、研究仪表自动化应用发展趋势及其建议的重要意义

信息时代的到来为仪表自动化发展带来了巨大的机遇与挑战,要想更好的发展我国仪表自动化发展,就必须同信息技术手段相结合,不断提升仪表数字化、智能化、自动化发展。应用计算机信息处理技术,自动化仪表还可以实现对测量数据进行分析处理,确保生产设备在自动化控制软件的监测下可以实时安全的运转,减轻人工监控力度的同时,提供生产设备的工作效率。仪表自动化发展进程在很大程度上体现着我国电气系统的安全发展水平,为了更好的提升自动化仪表的应用发展,就必须对仪表自动化应用发展现状以及存在的不足进行探讨,并积极寻找自动化仪表发展策略,进而为仪表自动化研究人员提供科学、有效的参考依据,进一步推动我国仪表自动化的稳步发展。

结束语

自动化仪表通过结合数电、模电的电工电子技术,不断丰富自动化信息处理体系,并得到了不断的完善和改良。针对自动化仪表发展中,分布式系统统筹调度能力难以和仪表自动化发展相匹配,需要不断改进分布式系统,引进发展完善的传感器技术,提高监测控制的灵敏度和精确度。可以通过智能仪表调节阀的大程度应用,提高仪表自动化应用的安全可靠性能,除此之外,可以通过应用可编程序逻辑控制器,提升自动化仪表的功能多渠道化。

参考文献:

[1]姚唯刚. 论仪表自动化应用的发展趋势及建议[J]. 信息系统工程,2016,(11):36.

[2]徐子峰,冯浩. 论仪表自动化应用发展趋势及建议[J]. 科技展望,2014,(07):53

[3]浅议仪表自动化的应用及发展[J]. 王晓聪.  科技风. 2017(02)

[4]关于仪表自动化应用发展趋势分析探讨[J]. 王岩岩,崔松亮.  化工管理. 2016(14)

[5]试论仪表自动化的应用优势及发展趋势[J]. 王成,陈志辉.  科技展望. 2015(29)



随便看看