(新疆华泰重化工有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830019)
摘要:目前,工业自动化仪表包括在线分析仪表、流量仪表、物位仪表、压力仪表、温度仪表等多种,在工业控制领域发挥了突出作用。近些年来,随着计算机网络与通信技术、信息处理技术的发展,促使自动化仪表出现深刻变革,使工业自动化仪表更加快速、便捷的获取准确、有效、可靠的全方位控制数据,从根本上改变了传统的光、机、电的框架,表现出总线化、网络化、数字化、智能化发展趋势。
关键词:仪表自动化;应用;发展;探究
1工业自动化仪表的种类与应用情况分析
1.1温度仪表及其应用情况
温度是工业生产过程中的重要影响因素,利用温度仪表检测和控制生产过程中的温度有利于保障工业生产顺利完成。温度仪表主要用于测量与控制生产现场或管道内部的温度,如在石化产业中,实时监测与控制石化现场设备管道和管道内的温度变化。目前经常用到的是非接触式测量方法,现场总线技术的应用,实现了温度控制的自动化。随着电子技术的发展,温度仪表也在日益完善,智能温控系统的应用明显提升了温度仪表的智能化水平,也简化了数据采集和信息处理程序,是一种新的温度测量方式,对于提高仪表的温度测量时效性与测量准确度具有重要作用。
1.2 压力仪表及其应用情况
压力仪表包括分液柱式、弹性式、活塞式三种,主要用于粉状、高温、易结晶等介质的压力测量与调节,常规压力调节系统借助于压力变送器传输信号实现现场测量和控制。压力失控将导致安全事故的发生,科学准确的监控工业生产中的压力,是保障工业生产安全进行的重要技术工具。在信息网络技术不断进步的条件下,压力仪表的应用范围也在不断扩大,其作用也更加突出。压力仪表的应用对于降低机器设备的损坏率,预防与减少工业安全事故起到了重要作用,保证了生产人员的安全。
1.3 物位仪表及其应用情况
从测量方式差异看,物位仪表包括静压式、直读式、浮力式、电容式等,在实际使用时,它并不直接接触产品,而是通过发射超声波的方式检测与反馈物料产品状态,记录和测量产品位置。如工业生产中,容器内流体的测量就可利用物位仪表,它可准确测量出容器中所贮藏的液体或固体的容量或重量,在工业生产过程中发挥着重要作用。
1.4 流量仪表及其应用情况
流量仪表在工业生产中的应用最为普遍,根据其测量原理差异,又包含了速度法、容积法体积流量仪,直接法、推导法流量仪,以及转子式、速度式、节流式、容积式等几种。流量仪表的特点是测量范围广,可保证工业生产过程的稳定和优化,保障工业产品质量,它主要用于检测与监控工业生产中管道内,单位时间内流过的液体体积和质量,并记录存储监控结果,与标准值进行自动比对,如对石油输出的控制。
1.5 在线分析仪表及其应用情况
在线过程分析仪是自动化管理与控制化工生产与分析过程的重要工具,主要应用于工业生产流水线,可检测与控制工业生产环境的温度,以及机械设备的真空压、油压、液位等工艺参数,当监测到的参数数据与设定指标不符合时,会自动分析各参数的对比结果并显示。
2仪表自动化应用发展趋势的有效分析
在不同的发展阶段,仪表的自动化水平有所差异。随着各种技术及理论的不断发展,促使当前形势下仪表自动化正在朝着大规模集成化的方向不断地发展,为现代化仪表性能可靠性的增强及应用范围的扩大打下了坚实的基础,为仪表自动化水平的不断提升提供了可靠地保障。加强仪表自动化应用发展趋势的有效分析,需要从以下方面入手:
2.1在先进技术及理论的支持下,传统的DCS将会被逐渐地取代
随着信息化时代的到来,计算机网络及信息技术的合理运用,逐渐提升了相关行业的整体管理水平。此时,由于传统的DCS使用中难以满足相关生产活动的实际需求,无法有效地应对信息持续增加的局面,因此,需要扩大现代DCS的实际应用范围,实现对传统DCS的取代。现阶段仪表自动化应用正朝着集成化、综合自动化的方向延伸,满足实际生产需求的同时延长了仪表的使用寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,随着自动化控制技术及计算机集成系统的不断优化,可以使仪表自动化应用中实现生产过程控制、信息综合管理及通信网络三者之间的一体化,促使相关的企业能够在自动化仪表的作用下实现信息资源共享,加强生产过程控制的同时增强管理决策的合理性,为一体化及集成化管理方式的形成提供可靠地保障,降低企业的生产能耗,全面提升企业的综合市场竞争力。
2.2现场总线及现场总线控制系统得到了广泛地推广使用
作为一种能够连接自动化系统与现场生产设备的重要通信总线,现场总线的合理使用,可以满足多个分支结构上双向通信的实际需求,实现系统与设备全数字化连接。结合仪表的功能特性,可知现场总线可以通过对数字通信技术的有效利用应用于各类仪表。在这种形式的作用下,可以对既有的中央DCS系统的控制功能进行合理地转移,加载到现场设置的智能仪表上,实现对仪表性能的优化。在这这一系列的机制的作用下,将会逐渐形成功能强大的现场总线控制系统。这种系统简称为FCS,实现了测量与控制一体化,使用的过程中突出了分散控制的优势,促使仪表自动化控制系统使用中能够满足实际生产活动的各种需求。结合工业生产系统的发展要求,未来仪表智能化、控制系统开放化及不同控制功能的分散化将会成为未来控制系统的重要发展趋势。
3仪表自动化的发展
仪表自动化是现代科学技术发展的产物,如何深化其应用发展,关键在于如何实现核心技术的研发,并在集成自动化领域实现更深入发展。在班子和看来,仪表自动化发展主要体现在以下几个方面:
3.1新兴“DCS”发展迅速,逐渐取代旧“DCS”
在仪表自动化发展过程中,旧的“DCS”逐渐退出,转而以新兴“DCS”,广泛应用于市场。并且,在现代计算机技术的发展及支撑之下,新兴DCS更加完备,高度集成的系统对于提高生产管理,起到重要的作用。在现代企业管理中,如何实现大系统的自动化显得尤为重要。利用新兴DCS,能够在计算机技术的支撑之下,实现高度集成的控制系统,进而实现了生产过程控制、信息管理等的综合管控,对于企业科学研判与管控,起到重要的作用。与此同时,降低成本、节约资源,都是生产管理的重要内容,而高集成的信息管理系统,对于提高生产效率、提升产品质量,发挥着重要的作用。
3.2改善集成环境,有效应用可编程序控制器
仪表自动化发展的集成环境尤为重要,特别是在硬软件集成领域的优化,要求有效应用可编程序控制器。如图1所示,是模块化可编程序控制器的应用框架图。从中可以知道:一方面,应用可编程序逻辑控制器,能够有效改善硬软件的集成程度,进而优化仪表自动化的内在环境。通过可编程序控制器,能解决除传统硬件逻辑电路使用中的不足,提高控制功能体系的完善性;另一方面,在控制环境的创设中,集成环境的改善,能够取消硬件控制大规模回路,进而强化系统软件的功能体现,这对于提高自动化仪表功能,提升监控质量。
3.3强化新型传感器技术的应用,推进仪表自动化发展
当前,仪表自动化发展的重要领域,在于如何强化新型传感器技术的应用,进而提高仪表自动化程度。就目前而言,新型传感器技术在仪表自动化发展中的应用,主要集中于:
(1)强化计算技术的应用,特别是对于非线性计算机技术,对于提高仪表自动化起到十分重要的作用;
(2)转变复杂的控制系统结构,转而构建多回路的自动化控制系统,提高仪表控制功能的搭建;
结束语
总而言之,仪表自动化的应用发展,是科学技术发展的必然结果,也是深化自动化技术发展的重要支撑。当前,仪表自动化已广泛应用于实际的生产生活之中,实现仪表自动化的技术创新发展,通过技术改革、融合等举措,优化仪表自动化发展的内外环境,对于提高自动化仪表的应用及价值,都具有十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]许娜,周炜明.工业自动化仪表与自动化控制分析[J].河北农机.2017(03).
[2]范柏杰.基于工业自动化仪表工程施工管理的研究[J].科技创新与应用.2014(08).
论文作者:邢刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签:仪表论文; 工业生产论文; 测量论文; 系统论文; 控制系统论文; 技术论文; 温度论文; 《电力设备》2017年第13期论文;