關(guān)于儀表自動化的主要應(yīng)用思考

【摘要】隨著電氣工程及電氣技術(shù)的不斷發(fā)展，儀表又是電氣系統(tǒng)中重要的組成部分，因此對儀表的要求也在不斷的提高。儀表主要使用是對電氣系統(tǒng)進行測量和顯示的數(shù)據(jù)的重要的儀表設(shè)備，電氣技術(shù)的廣泛應(yīng)用儀表自動化也發(fā)生了很大的變化，本文將對儀表自動化的發(fā)展趨勢及對發(fā)展的趨勢提出了一些建議和相應(yīng)的一些應(yīng)對措施，只有很好地了解儀表的自動化發(fā)展方向和相應(yīng)的措施才能使儀表自動化更好的為電氣工程服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】儀表自動化；分析；發(fā)展趨勢

一、前言

儀表是電氣系統(tǒng)測量和進行信息采集的重要的部分，為了能使電氣工程順利進行這就需要儀表的自動化能夠適應(yīng)當(dāng)代的電氣發(fā)展。儀表作為電氣系統(tǒng)自動化控制下的一個重要的分支，具有其重要性和特殊性，儀表主要作用是對電氣工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行測量并對收集到的信息能夠很好的整合，儀表自動化主要是指能夠在無人的條件下進行測量和進行對數(shù)據(jù)的處理并且能夠?qū)崿F(xiàn)對遠程數(shù)據(jù)的傳送和處理，在自動化的控制中需要更高精度的儀表或儀表設(shè)備這樣才能更好的進行電氣工程。

二、自動化儀表測試分類

（1）壓力儀表類。在有些生產(chǎn)過程中，需要通過對壓力的控制來實現(xiàn)生產(chǎn)的需要，在最開始是采用的壓力計進行壓力的測量，通常需要采用導(dǎo)壓管道連接壓力計進而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中的壓力進行觀察，通常在生產(chǎn)的過程中會存在壓力的變化這就需要對過程壓力有很好的了解，否則將會出現(xiàn)損壞設(shè)備，甚至可能危急人們的生命安全，壓力表常分為壓力傳感器，壓力變送器等儀表自動化在壓力測試中的應(yīng)用主要是壓力系統(tǒng)可以采用壓力變送器實現(xiàn)將數(shù)據(jù)的傳送，并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理。（2）溫度儀表。很多的生產(chǎn)過程都是有溫度的變化的，這就需要對其中的溫度進行監(jiān)控，以前主要是采用熱電阻或熱點偶等，但是隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展現(xiàn)在主要采用智能化比較高的溫度控制系統(tǒng)，采用總線的技術(shù)實現(xiàn)將采溫設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)輸入到微電腦的控制芯片中，進而對收集到的信息進行處理。（3）物位儀表。物位儀表主要是采用對位置的記錄實現(xiàn)對產(chǎn)品的測量，如在化工生產(chǎn)中可以通過對試樣高度的測量；在輸油管道中也可以通過對油面的位置的測量；鐵道電氣化工程中采用的激光測距這些都是屬于物位儀表的范疇。（4）流量流速儀表。這種儀表主要是采用單位時間內(nèi)流經(jīng)相應(yīng)的橫截面積的流體是質(zhì)量和體積來進行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量工作，還可以可量管道中一定時間的流量的體積和質(zhì)量進而實現(xiàn)對相應(yīng)數(shù)據(jù)的測量工作。

三、儀表自動化的優(yōu)勢

（1）存儲功能。原始的儀表主要是采用組合的邏輯電路和時序電路這樣的儀表只能實現(xiàn)在某一時刻實現(xiàn)記憶，當(dāng)進入到下一階段時將可能出現(xiàn)信息的消失，可以說原始的這些儀表的記憶是短暫的，但是現(xiàn)在的儀表在其中裝入微機后實現(xiàn)了儀表的自動化，并且其記憶是時間段的記憶只要有電就可以保存記憶，此外還可以實現(xiàn)很多的記憶狀態(tài)，然后在進行處理。（2）可拓展。通過對儀表引進了相應(yīng)的軟件，這樣很大程度上代替了原來的硬件邏輯電路如，采用比較抽象的程序代替了比較復(fù)雜的處理器，并且軟件的編程很簡單，如果是采用硬件則需要大量的控制和定時電路，因此在儀表中移入軟件將很大程度上方便了簡化了程序的設(shè)計。（3）儀表增加了計算和數(shù)據(jù)處理的能力。因為自動化的儀表中裝入了微型計算機，這樣使得儀表有了很強的數(shù)據(jù)處理能力，并且這樣的儀表有很高的精度，這樣不僅方便了數(shù)據(jù)的處理，也提高了數(shù)據(jù)的精確度。

四、儀表自動化的發(fā)展趨勢

（1）DCS的轉(zhuǎn)變。計算機技術(shù)及企業(yè)管理水平的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的DCS已經(jīng)不能滿足當(dāng)代事業(yè)單位的發(fā)展需求，因此新型的DCS將會逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DCS。近些年來，儀表的自動化正在朝著大規(guī)模集成的方向發(fā)展，并且這樣的發(fā)展也是越來越適應(yīng)當(dāng)代的生產(chǎn)需求，運用計算機集成系統(tǒng)對生產(chǎn)系統(tǒng)進行控制可以實現(xiàn)企業(yè)的高效運行和管理，并且實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的自動控制，此外還能夠?qū)ιa(chǎn)的過程，通信過程及信息的管理過程能夠?qū)崿F(xiàn)很好地一體化，這樣也就使得事業(yè)單位能夠在測量，控制管理數(shù)據(jù)等方向?qū)崿F(xiàn)資源的共享，也實現(xiàn)了在管理和控制及決策方面的一體化，只有這樣才能從根本上生產(chǎn)的成本進行控制，同時提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，這樣也為企業(yè)贏得了市場競爭力。（2）現(xiàn)場總線系統(tǒng)的發(fā)展?，F(xiàn)場總線主要是用來實現(xiàn)現(xiàn)場的設(shè)備和自動化的系統(tǒng)之間的通信系統(tǒng)，并且這種通信系統(tǒng)是一種全數(shù)字化和開放的系統(tǒng)，其主要是采用分支結(jié)構(gòu)并能夠進行串行和雙向進行通信并通過相應(yīng)的技術(shù)連接到相應(yīng)的儀表上，通過這種方式可以使得儀表掌握大多的控制功能，這也就是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實現(xiàn)了測量和控制方面的一體化，做到了分散控制這樣也很大程度上提高了控制系統(tǒng)的可靠性，并且降低了生產(chǎn)的成本，這種改善現(xiàn)場總線和總線系統(tǒng)這樣不僅在資源上得到了很好地節(jié)約，而且也促進了儀表的自動化的發(fā)展，并且實現(xiàn)了分散控制和開放式的控制系統(tǒng)，這樣的發(fā)展是符合當(dāng)代的電氣工程發(fā)展需求。（3）控制軟件將逐步的標準化，商品化及工程化方向發(fā)展。采用比較先進的軟件控制系統(tǒng)這樣不僅提高了工程的控制能力，并且還克服了系統(tǒng)原先存在的問題如非線性，時變性，不穩(wěn)定，此外還有外部事物的干擾的隨機性及不能很好的檢測等引起的相關(guān)的一些問題或事故。不斷地采用先進的技術(shù)手段和應(yīng)用先進的理論知識，這樣才能不斷地實現(xiàn)控制軟件逐步的實現(xiàn)標準化，商品化，及工程化方向轉(zhuǎn)變，這樣同樣使得儀表的自動化逐步穩(wěn)定的發(fā)展，并且在將來能夠更安全和方便。

五、儀表自動化發(fā)展的建議

（1）引進先進的傳感技術(shù)。儀表是數(shù)據(jù)進行采集的單元，在其中傳感器是在對數(shù)據(jù)采集中的重要環(huán)節(jié)，傳感器的發(fā)展程度對儀表自動化的發(fā)展有很大的影響。通過對傳感器的新技術(shù)的使用這將對儀表自動化的發(fā)展有很大的促進作用。傳感器通過將非線性及前饋和后滯等一些在調(diào)節(jié)方面的內(nèi)容，通過先進的計算機技術(shù)很好地能引入到傳統(tǒng)的以比例微積分等方式的原始的調(diào)節(jié)方式中，這將會使得自動化中的多回路的復(fù)雜問題得到很好的解決。此外在傳感器的使用材料方面，盡量多采用比較先進的材料，這樣將會為傳感器的發(fā)展方面提供了比較好的基礎(chǔ)，加強對傳感器的改善這樣將有利于儀表的微型化和集成化的發(fā)展。（2）加強儀表調(diào)節(jié)器全面智能化的發(fā)展。隨著微處理器的不斷地發(fā)展這將促使調(diào)節(jié)器向智能化和數(shù)字化的方向進行，在儀表的自動化中不斷的采用數(shù)字式的方式進行設(shè)定并且不斷地加強運算功能在其中的使用，這將很好的促進儀表自動化的功能越加的完善，可以實現(xiàn)多種的制式信號同時進行輸入，PID自動的設(shè)置方面及EEPROM技術(shù)的使用等，這些使得工程的管理控制程度將逐漸的加強，并且在操作方面將會是越來越簡便，在儀表的調(diào)節(jié)器方面逐漸的實現(xiàn)智能化的發(fā)展這也將促進儀表自動化的很好發(fā)展。（3）提高軟硬件的集成度。通過使用可編程的控制器來實現(xiàn)軟硬件的集成度，PLC是可編程的控制器，其的主要的作用就是對傳感器采集的數(shù)據(jù)進行很好的分析，并且通過相應(yīng)的程序發(fā)出一定的控制命令。采用一定的軟件來代替硬件中的一些邏輯電路，并且將其中的比較復(fù)雜的一些控制采用軟件進行編程，進而取代相應(yīng)的硬件控制和進行定時用的大量的電路，采用軟件對儀表進行改進這樣不僅改變了儀表的部分功能并且提高了在對數(shù)據(jù)方面測量的準確程度。

六、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的不斷的發(fā)展，對新技術(shù)的使用方面也在不斷的擴大，儀表自動化的使用就是其中的一個實例，在儀表的使用方面采用自動化不僅在處理數(shù)據(jù)上帶來了很大的方便同時還節(jié)約了成本，因此應(yīng)該積極發(fā)展儀表的自動化。

參 考 文 獻

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