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        儀器儀表中的自動化控制及其應用研究

        2021-01-21 08:13:34徐小勇
        家園·電力與科技 2021年14期
        關鍵詞:儀器儀表自動化控制應用

        徐小勇

        摘要:隨著國民經(jīng)濟發(fā)展水平的提升,我國工業(yè)生產(chǎn)進入了信息化和自動化時代,人們的生產(chǎn)生活對儀器儀表的使用性能提出了更高的要求,儀器儀表自動化是行業(yè)發(fā)展的重要方向,將自動化控制技術應用到儀器儀表中,可以有效提高儀器儀表的精確度,減少設備故障的發(fā)生率,對生產(chǎn)過程進行科學管控,提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和安全性,促進生產(chǎn)的智能化發(fā)展,來降低生產(chǎn)成本,提升經(jīng)濟效益,極大的滿足市場需求,促進我國經(jīng)濟社會的進一步發(fā)展。

        關鍵詞:儀器儀表;自動化控制;應用

        引言

        儀器儀表作為基礎性技術工具,其自動化水平直接關系到生產(chǎn)效能。因此,加強自動化控制技術在儀器儀表中的應用探究,提高技術應用水平和效率,對于推進工業(yè)生產(chǎn)進一步發(fā)展,維護我國現(xiàn)代化建設持續(xù)穩(wěn)步提升具有重要意義。

        1儀器儀表的概述

        儀器儀表是由大量的元件所構(gòu)成的,自動化儀表主要是指自動化元件組合系統(tǒng),具備自動化技術設備功能。通過自動化技術,賦予其中各元件自動化能力,從而實現(xiàn)儀器儀表整體的自動化。在自動化儀器中,主要包括傳感器、變送器以及顯示器三個模塊。其中,傳感器是進行自動化信號采集與控制部分,通過傳感器自動收集發(fā)出的信號,為以續(xù)運行奠定基礎;變送器負責對信號進行自動化分析與處理,對從傳感器中傳輸?shù)哪M信號進行處理后,得出相應的電信號;顯示器則主要負責傳達和表述結(jié)果,直觀展示出相應的測量結(jié)果。隨著自動化控制技術在儀器儀表中的應用范圍不斷擴大,市場中的自動化儀器儀表類型較多,在各行業(yè)領域中均實現(xiàn)了重要應用。

        2?自動化控制的原理

        自動化控制可以分成半自動化跟全自動化。比方說,機器跟設備都可以根據(jù)事先規(guī)定好的生產(chǎn)規(guī)劃來實現(xiàn)半自動運轉(zhuǎn),或者是全自動運轉(zhuǎn)。如果是全自動化控制的話,工作人員只需要進行簡單的操作,讓生產(chǎn)能夠按照確定好的程序來執(zhí)行。在這個過程當中,是不需要工作人員直接參與到生產(chǎn)當中的。半自動化控制則需要人力通過設備,機械或者是儀器等參與到生產(chǎn)的過程當中?,F(xiàn)如今,自動化控制技術在工業(yè)以及其他的領域有著非常好的發(fā)展優(yōu)勢。全自動化控制能夠幫助人們從繁重的勞動當中解脫出來,可以讓人們擺脫那些片面的勞動跟不合理的分工,有效地提升了社會的生產(chǎn)力,并且也節(jié)省了人力資源,能夠為企業(yè)在發(fā)展的過程當中創(chuàng)造更多的價值。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)當中,生產(chǎn)自動化程度被認為是整個現(xiàn)代化發(fā)展的一個非常重要的標志。

        3儀器儀表中自動化控制的應用

        3.1優(yōu)化儀器儀表結(jié)構(gòu)

        實現(xiàn)儀器儀表結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,是提高自動化控制技術應用水平的關鍵內(nèi)容。首先,自動化控制技術促進了儀器儀表的快速發(fā)展。通過將智能化軟硬件與儀器儀表的有機結(jié)合,必然可以提高儀器儀表的性能與測量速度和效率,優(yōu)化其測量功能。例如,將智能算法包括神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法等,與儀器儀表相結(jié)合,其工作效率會得到大幅提升,對獲取數(shù)據(jù)信息的測算速度與準確度大大提升,實現(xiàn)儀器儀表的高效運行。其次,在獨立的儀器儀表系統(tǒng)中,結(jié)合應用微處理器和微控制器,在通過模糊算法進行控制。這種自動化控制技術的應用優(yōu)勢在于不受以往的數(shù)據(jù)模型的干擾,而是根據(jù)經(jīng)驗對規(guī)則內(nèi)容進行綜合,在通過離線計算以及現(xiàn)場的實際調(diào)試,從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的優(yōu)化分析及有效控制。

        3.2程序化控制

        在計算機技術的支持之下,自動化儀表在控制方面不僅僅是在功能,速度或者是精確性上有了一定的提高。在控制方式方面也使用了計算機編程控制的模式,能夠讓儀表控制自動化的效率和靈活性有效提升。在進行儀表控制的實踐過程中,自動化控制系統(tǒng)的功能可以概括為以下幾個方面。首先,能夠讓生產(chǎn)控制逐漸趨向于智能化的特征;其次,使用軟件程序來代替機械和電子部件,這樣可以盡量降低儀表故障產(chǎn)生的概率,同時也可以降低故障排除的整體復雜度;第三就是程序化控制自動化儀表的壽命有了大幅度的提升。

        3.3實現(xiàn)群控協(xié)作

        隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,在儀器儀表設備運行中,開始不斷向聯(lián)合運行的方向發(fā)展,從而對儀器儀表自動化控制水平提出了更好的要求。因此,在自動化控制技術應用中,實現(xiàn)儀器儀表的聯(lián)合運行,應當建立符合設備特點的相應檢測裝置,從而確保操作人員在實施聯(lián)合運行中,能夠?qū)崟r監(jiān)測各個設備的運行情況,及時獲取設備運行的各項數(shù)據(jù)信息,并將其向控制中心進行自動傳輸,當數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?,工作人員可通過電腦進行處理,最終實現(xiàn)設備運行方法的優(yōu)化,并將獲得的優(yōu)化指令數(shù)據(jù)信息向儀器儀表中傳輸,使其按照相應指令操作運行,有效提高生產(chǎn)效率。

        4儀器儀表自動化管理水平的提升措施

        4.1儀器儀表設備的網(wǎng)絡化應用

        儀器儀表與計算機構(gòu)成的工作系統(tǒng),是指可以借助智能化設備,發(fā)展成為新型儀器儀表,能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和遠距離傳輸,使得儀器儀表設備不再是一個獨立的機器,工作人員采集信息的方式不再需要通過讀取表盤信息數(shù)據(jù)獲得,而是可以通過遠程操控獲得信息參數(shù)。遠程操控帶來的便利可想而知,它使得一些高危險地區(qū)的生產(chǎn)工作能有效地進行,對處于人不可達到的工作區(qū)域,可以通過儀表儀器傳回的信息數(shù)據(jù)及時進行分析。這就要實現(xiàn)儀表儀器與計算機的功能連接,不僅可以有效地保存數(shù)據(jù)信息,還可以完成多方信息傳輸,針對不同的工作部分傳回相應的信息,對于儀器儀表設備的檢測和維修來說都有一定的幫助。它可以幫助實驗儀表儀器進行自我監(jiān)控,減少高危險生產(chǎn)的成本,使得更多發(fā)展的空間能得到充分利用。迎合網(wǎng)絡控制的發(fā)展趨勢,對于儀器儀表設備功能而言是很大程度的革新,使得儀器儀表設備更好地實現(xiàn)自動化控制,有效地提高了儀器儀表設備的工作效率。

        4.2強化儀表工作環(huán)境的管理工作

        儀器儀表對其精度有著很高的要求,而外部環(huán)境因素會嚴重影響化工儀表的精度。因此,為了確?;x表自動化管理的正常運行,就必須對其工作環(huán)境進行嚴格的管理。外部環(huán)境的影響因素主要有溫度、濕度和電磁環(huán)境等等?;x表四圍的環(huán)境溫度要保持在-15℃到30℃之間,溫度過低或過高都會影響儀表內(nèi)部元件的工作情況,造成元件出現(xiàn)失靈、燒毀等問題。而電磁環(huán)境對化工儀表的干擾情況尤為嚴重,一旦出現(xiàn)強大的電磁干擾,儀表將會陷入失靈狀態(tài),無法正確顯示數(shù)據(jù)。此外,對外界環(huán)境進行管理時,要防止發(fā)生火災、爆炸等事故。

        4.3做好儀表的安裝調(diào)試工作

        為確保儀器儀表正常的進行自動化管理,必須事前要做安裝調(diào)試工作。安裝化工儀表時,要由專業(yè)的安裝人員負責安裝調(diào)試,嚴格地按照安裝設計進行各種設備的安裝工作。安裝工作結(jié)束后,安裝施工人員要對已安裝的儀器儀表進行必要的調(diào)試,測試儀表各種傳感器的運行情況和儀表功能的運用情況。待儀器儀表調(diào)試到最佳狀態(tài)后,方可正式投入自動化管理的應用中。

        結(jié)語

        伴隨著時代的發(fā)展,科研水平獲得了明顯的進步,所以使儀表的功能獲得了明顯的進步,借助自動化儀表能夠有效滿足數(shù)據(jù)處理要求,降低人為因素所造成的負面影響,避免因為工作不當所產(chǎn)生的各種嚴重后果,必須進一步提高技術的水平,借此實現(xiàn)儀表創(chuàng)新,有效提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。

        參考文獻

        [1]范碩,張晉冬.儀表自動化設備的故障預防與維護[J].中國化工貿(mào)易,2020(08):208-209.

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        [3]張鵬.儀器儀表中自動化控制技術及其應用探討[J].化工管理,2019(21):116-117.

        [4]楊漢立.基于自動化儀表控制技術的應用探索分析[J].廣東化工,2020(11):112-113.

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