工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)

楊穆華

通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司 北京 100123

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，化工企業(yè)也得到了長足發(fā)展，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展化工業(yè)的發(fā)展中自動化設(shè)備運用的概率提高，為自動化生產(chǎn)提供了必要條件。自動化是現(xiàn)如今解決傳統(tǒng)化工生產(chǎn)效率相對較低的重要手段，一些化工企業(yè)已經(jīng)開始運用自動化的手段。其中自動化的儀表應(yīng)用對化工企業(yè)的發(fā)展意義重大，但是這種自動化的儀表在化工企業(yè)中怎么應(yīng)用與維修成為企業(yè)不得不面臨難題[1]。

1 工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)應(yīng)用情況

我國正處于工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵階段，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)也有了長足的進步，從工業(yè)監(jiān)測的發(fā)展來看，自動化控制儀表、自動化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)體系中的作用越發(fā)重要。物位變送器、稱重傳感器、流量變送器、電流檢測計、溫度傳感器、壓力變送器、電動閥、氣動閥等等自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的作用也越發(fā)重要，因為許多企業(yè)在追求更低成本、更高效率的自動化儀表控制方式，所以現(xiàn)場總線技術(shù)、現(xiàn)場監(jiān)控技術(shù)、藍牙等技術(shù)的現(xiàn)場局域網(wǎng)絡(luò)等均得到了應(yīng)用，但是這些技術(shù)在前期的投入均比較高，且技術(shù)應(yīng)用安全性會直接受到現(xiàn)場生產(chǎn)影響。而基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“云計算”在“工業(yè)生產(chǎn)控制”中的應(yīng)用開始逐步嶄露頭角，且取得了階段性的發(fā)展成果。

2 儀器儀表自動化控制的技術(shù)

2.1 智能控制的技術(shù)

這種技術(shù)就是把現(xiàn)有的測控系統(tǒng)最佳狀態(tài)呈現(xiàn)出來，然后讓這項功能來監(jiān)控工具和設(shè)備，這樣就可以將最開始制定的目標(biāo)實現(xiàn)。這種技術(shù)可以在測控中發(fā)揮最大的用處，能夠在效益上產(chǎn)生很大的影響，也是讓信息技術(shù)幫助經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展的一項重要測試[2]。

2.2 人機界面的技術(shù)

在操作人員對儀器儀表進行操作的時候，只有將和儀器儀表的完美配合呈現(xiàn)出來，才能將人機界面技術(shù)發(fā)揮出它的最大作用。人機界面技術(shù)就是讓操作人員和系統(tǒng)之間能夠形成一種人工交流的設(shè)備。在這其中最好是利用簡潔、方便并高效的使用原則來進行操作。人機界面技術(shù)可以將系統(tǒng)的可操作性和能夠維護的功能很好的展現(xiàn)出來。

2.3 傳感的技術(shù)

這種技術(shù)是進行監(jiān)測儀器儀表技術(shù)使用的前提。因為人們在將儀器儀表控制的時候是需要將一定的信息數(shù)據(jù)輸入到里面去的，傳感技術(shù)就是將這些信息檢測過來，并且那這些數(shù)據(jù)作為參考從而對人們檢測。

3 儀器儀表中自動化控制技術(shù)的使用

3.1 自動化儀表故障維修

自動化儀表的參數(shù)值具有不穩(wěn)定性，能找到一定的規(guī)律性，但也有隨機性的成分，設(shè)備在未來某一時刻的參數(shù)值常與過去的參數(shù)值、當(dāng)前的運行狀況、預(yù)測期的氣象因素等密切相關(guān)。因此，自動化儀表狀態(tài)維修也應(yīng)該差異對待不同的設(shè)備。另一方面，日常維修自動化儀表時，既要按照相關(guān)的制度、標(biāo)準(zhǔn)來進行，也要結(jié)合自身經(jīng)驗，注意一些易被忽視的問題，如認(rèn)真考量每一個小零件的作用，保障電氣設(shè)備的正常運行。自動化儀表狀態(tài)維修的監(jiān)督體系是不可少的，給自動化儀表維修人員一定的約束，有利于保障設(shè)備維修的質(zhì)量與水平。因為日常維護中容易被忽略的一些細節(jié)，對于設(shè)備的正常運行卻起著重要的作用。

3.2 將虛擬的儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計出來

這種儀器可以根據(jù)客戶的需要在進行進一步的開發(fā)和改良，讓運轉(zhuǎn)的效率提升起來，然后將程序軟件的管理效率和靈活度提升起來，對系統(tǒng)整體進行優(yōu)化。它的主要好處有以下幾點：第一是驅(qū)動設(shè)備很方便并且靈活，對于運行效率可以幫助提升；第二是將開發(fā)的工具用在人機互動中，這樣可以幫助驅(qū)動代碼的形成，讓工作量變得更少，操作也會變得更加簡潔和快速。最后一點是智能化手段的運用。在這里可以將智能化手段運用到檢測、識別和維護當(dāng)中，將近期的狀況呈現(xiàn)出來，再進行智能化的管理。

3.3 云平臺配置

3.3.1訪問權(quán)限管理

為保證工業(yè)生產(chǎn)的安全性、可控性，系統(tǒng)需要設(shè)置權(quán)限管理，權(quán)限管理采用“權(quán)限、角色關(guān)聯(lián)”方法，通過賦予不同工作人員角色來給予其相應(yīng)的權(quán)限，如操作員、工程師、管理員等。在人員通過Web程序訪問后，首先連接的是數(shù)據(jù)庫，然后調(diào)用相關(guān)的數(shù)據(jù)庫信息，判斷權(quán)限相關(guān)的SESSION變量，判斷是否存在相關(guān)數(shù)據(jù)，以及角色信息的正確性，同時采用SESSION變量對訪問次數(shù)進行控制。

3.3.2自動化儀表控制

根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)中自動化儀表的更新迭代情況，增加自動化儀表設(shè)備注冊功能，工作人員可根據(jù)設(shè)備的編號、種類，將設(shè)備提交到數(shù)據(jù)庫中，同時生成一張有所有設(shè)備的數(shù)據(jù)表。自動化儀表的控制整合PID控制算法，目前PID控制算法是國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的控制算法，PID控制算法能夠解決絕大多數(shù)控制回路反應(yīng)滯后問題，同時也能夠在減小動態(tài)偏差的基礎(chǔ)上，保證自動化控制的有效性。根據(jù)各個工藝系統(tǒng)的工藝要求，可將現(xiàn)場的工藝參數(shù)控制分為多個區(qū)域，從而實現(xiàn)各個控制區(qū)域的整合，最終形成一個完善的自動控制系統(tǒng)。

4 結(jié)語

總而言之，隨著社會的發(fā)展和科技的進步，我國很多科學(xué)技術(shù)已經(jīng)不斷的適應(yīng)發(fā)展需求，用到日常生活中來，這就讓自動化和智能化成為當(dāng)今的發(fā)展趨勢。也正是因為這種趨勢才能夠讓儀器儀表的研究有了突破?，F(xiàn)在儀器儀表很大程度的提升了自身工作效率并且錯誤率也在下降，這意味著我國未來儀器儀表的自動化控制和應(yīng)用的道路只會越來越好[3]。