電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)探究

毛思想

摘要：對工業(yè)電氣自動化儀器儀表進(jìn)行概述，提出工業(yè)電氣自動化儀器儀表的種類，詳細(xì)探討工業(yè)電氣自動化儀器儀表的控制，從而建立完善的電氣自動化儀器儀表控制系統(tǒng)，進(jìn)一步推動未來我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的健康穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動化儀表；自動化；控制技術(shù)

中圖分類號：TQ056-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

相對于傳統(tǒng)化工儀表過程控制，自動化控制技術(shù)更好的控制了時間精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)設(shè)備智能化、節(jié)約勞動力資源，提升生產(chǎn)整體水平?，F(xiàn)如今，自動化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代化工行業(yè)主要技術(shù)，在企業(yè)發(fā)展與社會效益創(chuàng)造方面發(fā)揮了重要作用。

1、工業(yè)自動化儀表概述

1.1 工作原理分析

工業(yè)自動化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，用于檢測、顯示、記錄工藝參數(shù)的儀表。其工作原理為：以力平衡、電平衡、力矩平衡為理論基礎(chǔ)，在工業(yè)生產(chǎn)中自動化儀表能夠檢測到一些數(shù)據(jù)，比如壓力、溫度、流量等，儀表可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換，會顯示出放大的電壓值、電流值，這些值通過變送器會傳輸?shù)斤@示元件中，進(jìn)而顯示出數(shù)值。要想實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)的平衡，就需要比較測量值和放大值，通過儀表的自動化控制來實現(xiàn)。自動化儀表在運(yùn)行過程中能夠收集和整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，該過程全程為自動化操作，相關(guān)工作人員在接收到數(shù)據(jù)信息并分析后，就可以根據(jù)操作要求來控制自動化儀表，使得儀表能夠正常運(yùn)行，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。

1.2 工業(yè)自動化儀表性能特點(diǎn)

加強(qiáng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)管控能力：在信息技術(shù)飛速發(fā)展新常態(tài)，“大數(shù)據(jù)”時代悄然而至，掌握數(shù)據(jù)資源等于掌握分析客觀事物發(fā)展趨勢，把握事物發(fā)展先機(jī)，為此工業(yè)企業(yè)需要充分了解、整合、挖掘、存儲、處理并應(yīng)用數(shù)據(jù)資源，用以為企業(yè)做出正確經(jīng)營決策提供依據(jù)，自動化儀表具有數(shù)據(jù)實時搜集、整合、處理等功能，繼而可助力工業(yè)企業(yè)加強(qiáng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)管控能力。

提高生產(chǎn)效率：在以往工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)制造過程中，其需遵循既定生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)與計劃，確保工業(yè)加工制造按部就班、有序進(jìn)行，這種產(chǎn)品生產(chǎn)制造思想雖可以保障企業(yè)運(yùn)營秩序，但過于理想化，使產(chǎn)品加工制造過程缺乏靈活性，無法與工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品加工制造實況相契合，影響企業(yè)生產(chǎn)制造綜合成效，應(yīng)用工業(yè)自動化儀表可幫助企業(yè)時刻掌握產(chǎn)品制造動態(tài)，以便企業(yè)靈活調(diào)整工藝、材料等客觀條件，達(dá)到提高工業(yè)生產(chǎn)制造效率的目的。

2、探討工業(yè)電氣自動化儀器儀表的控制

2.1 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

嵌入式操作系統(tǒng)和微處理核心硬件系統(tǒng)，在測控儀器中是運(yùn)用較為廣泛的核心軟件。這兩大系統(tǒng)可以能夠緊密聯(lián)系計算機(jī)和儀器儀表，使得數(shù)據(jù)傳輸和控制能夠順利進(jìn)行；同時還強(qiáng)化了測控儀器間的通用性，主要是通過儀表設(shè)備上的局域網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口、打印機(jī)接口等實現(xiàn)。此外，借助計算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)，使得操作變得更加便捷，發(fā)揮出智能設(shè)備和控制設(shè)備的實用性。

2.2 設(shè)備總線控制技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，自動化儀表控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。通過連接現(xiàn)場設(shè)備和控制儀器，將其整合為一個控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)集中管理生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部多套設(shè)備的目的，防止分布廣、復(fù)雜多變的設(shè)備增加管理上的難度。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，工業(yè)自動化控制技術(shù)在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，不但能夠根據(jù)集中控制技術(shù)來操控設(shè)備，而且可以通過總線將現(xiàn)場設(shè)備連入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控設(shè)備，并在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計算、處理等（如下圖所示）。

2.3 集散控制技術(shù)

當(dāng)前集散控制技術(shù)在企業(yè)管理、車間廠房、單元控制、現(xiàn)代儀表中得以廣泛應(yīng)用，作為信息通道集散控制技術(shù)可以依據(jù)儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)，為企業(yè)管理、生產(chǎn)、決策提供人工參數(shù)，為自動、手動自由切換提供便利，例如企業(yè)在應(yīng)用集散控制技術(shù)調(diào)整甲羧酸、甲醛等工業(yè)原料儀表參裝置時，可以針對工業(yè)原料生產(chǎn)制造過程中儀表的應(yīng)用情況，結(jié)合市場預(yù)測原料制造發(fā)展走勢，為企業(yè)資金、人力、設(shè)備、原料等資源優(yōu)化配置提供依據(jù)，提高企業(yè)生產(chǎn)制造效率，為企業(yè)獲取更高經(jīng)濟(jì)收益奠定基礎(chǔ)。

2.4 記憶功能控制

化工儀表硬件設(shè)置主要記錄數(shù)據(jù)信息，但只是一定時期短暫的記錄，不具備復(fù)雜儲存、過程狀態(tài)功能。當(dāng)有新狀態(tài)后，儀表就會自動儲存新狀態(tài)，消除就狀態(tài)，影響儀表數(shù)據(jù)分析。伴隨著現(xiàn)代化工儀表的發(fā)展，將微型計算機(jī)應(yīng)用到化工儀表進(jìn)一步提高了儀表儲存記憶功能，無論是舊狀態(tài)或新狀態(tài)都可以完整的記錄，便于工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3、工業(yè)自動化控制技術(shù)發(fā)展的新趨勢

3.1 管理化

工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)作為企業(yè)運(yùn)營體系的一部分，需通過管理與企業(yè)生產(chǎn)制造融為一體，這要求企業(yè)制定與之相關(guān)的管理制度，例如企業(yè)需依據(jù)自動化儀表應(yīng)用實況，制定儀表及其所在系統(tǒng)診斷、維護(hù)管理計劃，該計劃分為程序診斷、裝備診斷、自動化控制系統(tǒng)診斷、儀表診斷等模塊，將診斷結(jié)果匯總后進(jìn)行分析，以此為依據(jù)制定全面、優(yōu)質(zhì)、科學(xué)維修方略，增強(qiáng)企業(yè)控制工業(yè)自動化儀表的能力，為企業(yè)充分應(yīng)用自動化控制技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

3.2 增加經(jīng)濟(jì)投入，吸引更多人才

伴隨著化工自動化的進(jìn)步發(fā)展，對技術(shù)人員專業(yè)水平也有了更高要求。因此，企業(yè)必須要增加經(jīng)濟(jì)投入，吸引更多人才資源。第一，引進(jìn)自動化科技人員，提高工作地位與薪資收入，采取精神物質(zhì)激勵。第二，投入一定資金，對技術(shù)人員特別是高技術(shù)職稱人員展開系統(tǒng)培訓(xùn)，提高專業(yè)水平與操作能力，科學(xué)應(yīng)用新技術(shù)促進(jìn)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。

3.3 自動化與信息化的有機(jī)結(jié)合

現(xiàn)代信息技術(shù)能夠給工業(yè)自動化控制帶來重要的積極影響，其可以促進(jìn)自動化儀表的信息化建設(shè)，同時還可以為企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)人才。將信息化與自動化有機(jī)結(jié)合，可以更好地進(jìn)行自動化控制，不斷強(qiáng)化管理。兩者的關(guān)系是相輔相成的，在自動化控制受益的同時，信息化方面也有所發(fā)展，比如應(yīng)用自動化儀表及控制技術(shù)有利于信息采集、處理和應(yīng)用。因此說信息化和自動化的有機(jī)結(jié)合是自動化控制技術(shù)發(fā)展的新趨勢。

3.4 安全化

工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用需要龐大的數(shù)據(jù)資源予以支持，然而在網(wǎng)絡(luò)共享、公開常態(tài)下，需要企業(yè)保障數(shù)據(jù)資源安全、有效，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)外泄、篡改、丟失等現(xiàn)象，要求企業(yè)加強(qiáng)信息系統(tǒng)及自動化體系安全管理，應(yīng)用通過安全功能認(rèn)證的儀表，不斷革新、優(yōu)化自動化控制技術(shù)，營建安全、穩(wěn)定的自動化生產(chǎn)制造氛圍。

結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動了化工行業(yè)進(jìn)步，現(xiàn)已全面實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)并生成化工自動化?，F(xiàn)代化工儀表進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)自動化控制有助于生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的提高，成為化工生產(chǎn)重要組成部分，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

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（作者單位：南京揚(yáng)子動力工程有限責(zé)任公司）