前言:对自动化仪表以及自动化控制技术展开分析以及研究,可以促进我国国民社会经济的全方位发展。对于管理人员而言,需要在管理层面制定出科学合理的管理机制。对于专业技术人员而言,需要对其在运行中的原理予以全方位的掌控,并按照仪表的具体类别对其进行合理分析,从而应用行之有效的方式,让自动化控制技术自身的价值得到最大化的发挥。
1 工业自动化仪表
1.1 检测仪表
检测仪表可以对被测变量在数值大小层面进行合理检测,可以是传感器、变送器,亦或是同时拥有显示装备、检测装备的仪表。变送器在经过检测装备之后,可以检测出被测变量,然后对被测变量进行转换,将其变成标准信号。标准信号就是指对信号变化范围,在上限、下限层面所取得的标准化数值。
按照检测对象的不同,检测仪表、变送器可以划分成为:压力变送器、温度类变速器、物位测量仪表、温度测量仪表、流量测量仪表等。
1.2 显示仪表
显示仪表主要对被测参数值进行显示以及记录,或是对生产环节发出的异常状态进行报告,从而提示工作人员实时针对生产环节展开评判、监控。
显示仪表的类别根据显示方法,可以划分成图形显示仪表、模拟式显示仪表、数字式显示仪表三种。
1.3 调节仪表
调节仪表就是指控制仪表,也可以将其称作调节器,主要是通过预设定控制程序,针对被控制的变量展开自动化控制的一种仪表,能够在闭环控制工作中对其开展应用。按照控制作用的不同对种类进行划分,可以划分成为比例积分微分类别的调节器、比例积分类别的调节器、微分类别的调节器等[1]。
1.4 执行器
执行器的主要作用就是对终端进行控制,按照调节器发出的控制信号,在工业化控制系统中,从正向通路中对于能量、物料的给定数值进行合理调节,从而对液位、流量、压力、温度等工艺流程中的参数实现调控。
执行器主要由调节机构、执行机构两个环节共同构成。
调节阀在工艺流程管控中应用最为频繁,是按照上位机发出的控制信号,对于管道管口的大小进行合理调节,从而对管道内的流量进行有效管控的一种执行器。
1.5 计算仪表
计算仪表主要是对一个或者多个输入变量,在数学层面展开合理计算。按照输入、输出变量相互之间存在的运算关系展开合理划分,将其分成开方器类、乘法器类、加法器类等诸多类别。
1.6 设定值发生器
设定值发生器属于特定单元,主要是向调节类的仪表发送一个以时间、其他形式变量作为函数的一个信号,然后对被控量在预设值层面进行设置。如若预测值会伴随时间发生有规律的转变,就能够让时间程序控制的目的得到有效实现[2]。
1.7 信号转换器
信号转换器又被称作转换器,就是对一种信号进行转换,让其变成另外一种信号,通常情况下都是标准信号。例如:对电信号进行转变,让其变成标准的气信号,此过程就称为电-气转换器,反过来就称为气-电转换器。
2 目前仪表在我国工业环境下实现自动化的难点
就发展角度而言,虽然大部分企业对于现代化仪器仪表,在设计应用环节的重要性都有了更高层次的认知,但是要想在工业生产环节对其进行大范围的应用,依然存在诸多问题亟待解决。具体如下:
2.1 投入高的问题
高精度以及高自动化的现代化仪器仪表,就意味着需要更高的经济成本,企业如果从利益的角度着手,就需要对现代化仪器仪表在应用中的效益进行全方位的思考,虽然应用性能以及效果较为显著,但是由于投入相对比较高,就会让仪器仪表性价比相对不高,尤其是在传统形式的能源行业中,例如:电力行业、石油化工行业、煤化工行业等,对于自动化以及智能化的要求并不是很高,在实际生产环节应用一些成本相对比较低的仪器仪表,就能够满足各项需求。所以,就市场角度而言,仪器仪表实现自动化构建的水平,应该与整个工业自动化建设进程实现同步,设计太过超前会阻碍前进发展的道路,无形之中增加企业风险,从而对企业风险管控造成不利影响。
2.2 可靠性的问题
仪器仪表在数据传输、监控环节极为重要,而且可靠性能一直是各个单位重点关注的内容。在设计复杂性越高、可靠性能越低的观念之下,大部分企业对于智能化、自动化的仪器仪表都持怀疑态度,这也是一部分构造较为简单、可靠性相对较低的仪表,依然可以在市场中流通的一个重要因素。自动化仪器仪表通常情况下,是以信息传播、分析处理的方式进行工作,在运行稳定性、抗干扰性能层面,需要经过较长一段时间的检测,才能够得到衡量结果,所以提高自动化仪器仪表的抗干扰性能、稳定性能,也是自动化仪器仪表在设计工作中的一个重难点[3]。
2.3 数据接口的统一性问题
数据接口统一性问题相对比较容易理解,数据接口具备高度统一性,能够让应用厂商,通过较低的成本随时对一些质量高的产品进行替换,甚至直接替换掉质量较差的供应商,再选取与质量更好的商家进行合作。但是,目前智能化仪器仪表在设计环节,对于行业统一规范并没有进行有效明确,各个单位所设计出的智能化仪器仪表产品,通常情况下只能符合本单位、有合作关系的单位生产所需,这就在某种程度上为用户单位造成一种错觉,认为自己在无形之中被捆绑,所以体验感并不好,这对于用户单位下一步的转型和升级会起到不利影响,因此接口统一性问题是目前亟待解决的一个关键问题。
3 自动化控制技术的应用
3.1 管理层面的智能化
对公司中各种组织机构实现管理,例如:办公管理、生产管理、物料管理、财务管理、人力资源管理等层面全部实现智能化的管控,就称作管理层面的智能化。就某种程度而言,属于一种全方位的技术,主要核心就是对信息进行处理,是以管控、通信体系、计算机等理论为基础。一般情况下来说,需要对诸多数据性能进行合理处理,并依托多台拥有高速运转速率的电脑、诸多终端设备,共同构成的一个局域性的网络。就现代化管理层面的智能化来说,已经以管理信息化体系为基础,研究出了决策支撑制度,可以在决策层面提供多种不同的规划,对于领导人员开展的管理工作而言有极强的辅助效果。
3.2 机械制造层面的智能化
智能管控、电气、机械相互有机融合,共同构成了机械制造的智能化,主要是对离散元件进行有效处理。一开始,机械制造智能化属于较为粗糙的一个智能化生产线,是以机械或者电气元件作为基础实现的一种单机智能化。经过上世纪60年代之后,信息化技术得到了大范围的应用,衍生出了加工单位、机器人、数控机床等一系列智能化装备。与此同时,智能化车间就是指通过电脑、生产制作体系二者之间进行有机结合,从而构成的一种工业生产智能化的管控体系[4]。
3.3 石油工业环节的智能化
自动化控制仪表在石油工业发展期间得到大范围的应用,不仅能够对石油生产期间的温度、压力、流量等关键的等量,在变化关系层面进行合理检测,还可以让石油工业发展期间的各种化学反应得到有效的彰显。借助诸多仪器设备能够让工业发展期间的化学式得到有效凸显,石油管控主要划分为前馈管控、反馈管控、最佳管控三种形式,这也是自动化仪表在石油工业中应用的一种优势体现。
3.4 高精度智能化
高精度智能化在设计中的方向,比较符合大企业在生产期间的研发工作。就生产角度而言,大企业拥有的数据资源体量相对比较庞大,对高精度仪器仪表进行设计期间,能够对精度实现更微小的控制,从而在成本层面获取较大的收益。就研发角度而言,大企业通常情况下都处于科技前沿,拥有高精度的仪器仪表,对于企业在研发层面的方向,可以起到有效的指导管控效果,例如:在传感器设计工作时,将±0.09%的精度细化到±0.01的范围,能够帮助企业减少设计误差环节的控制成本。
3.5 生产流程的自动化以及智能化
生产流程实现自动化以及智能化的升级,主要是以生产期间的特征为基础展开分析,优先对恶劣环境下的生产工序、单一的操作工序工作、体量大的工序,进行自动化、智能化的优化升级。对仪器仪表进行自动化应用环节,重点需要对生产机械的基础进行有机结合,例如:对配置计算机的有关流程、加工中心、工业机器人、数控机床等进行有机结合,并实现优化以及完善。生产环节对自动化仪器仪表进行应用期间,要严格关注仪器仪表对数据反馈期间的及时性、稳定性,从而让资源实现有效的利用、整合,尤其是在一些中小型的企业当中,会应用到小批量、品种多的生产方式,更要严格关注各个生产程序相互之间数据交流层面的效率,对于资源在投入层面做好科学合理的量化管控,帮助单位在成本层面实现合理控制,让自动化仪器仪表的价值得到最大化的凸显,推动自动化仪器仪表的推广以及应用[5]。
4 工业自动化仪表以及自动化控制技术在未来发展的前景
工业控制就某种程度而言就是工业自动化,其中包含大型且复杂的生产流程、持续生产流程,所需要用到的综合性自动化系统。现阶段,控制技术发展异常迅猛,行业市场的规模也在持续扩张。伴随自动化技术的高速发展,电气仪表在自动化控制层面,不再单单适合应用在工业生产环节应用范围,已经延伸到生活、生产的诸多层面。如若应用各种计算机所供给的接口,就可以建立一个较为完善的网络连接体系,从而实现某种指定的功能,对于智能化流程可以实现全方位实时的监测管控。网络技术发展以及普及之后,为电气仪表在自动化控制系统层面实现网络化数字化的控制工作,奠定了一个有利基础,在生产信息、生产设备的二者之间展开实时性的网络连接,能够让数据在获取层面更具便捷性。
安全防范技术就集成化角度而言,是电气仪表在自动化控制发展层面的一个主要方向,集成安全技术能够让整个系统的安全性能得到全方位的保障。应用标准化的技术能够合理减少工程生产成本,让数据资源实现更好的共享性。另外,伴随智能化技术的持续发展,为工业生产创造了崭新的思维,与此同时,工业生产要求也为电气仪表自动化控制提出了崭新的要求。智能化控制系统将各种科学技术实现有机融合,能够让生产操作环节的便捷程度更高。
结束语:综上所述,在具体生产环节以自动化仪表、自动化控制技术作为基础,在管理层面实现自动化的控制可以强化生产效率。虽然要想实现此目标,前期需要对于设备在成本层面做出较大的投入,但前期投入全部完成之后,等所有工作步入到正常运行轨道后,就能够对所有资源实现科学合理的节约,而且具体收获的效益要远远高于前期经济成本投入。所以,有关人员要强化自动化仪表、自动化控制技术在应用期间的各种性能,让自动化设备在便捷、高效等层面的性能得到有效凸显。
参考文献:
[1]邱万炜.浅谈工业自动化仪表的节能方法[J].2021(29):81
[2]吴向军.工业自动化仪表与自动化控制技术解析[J].中国科技投资,2019,(013):234.
[3]朱波.工业自动化仪表与自动化控制技术研究[J].山东工业技术,2019,(013):32.
[4]郝钰龙.工业自动化仪表的安装调试技术初探[J].百科论坛电子杂志,2019,(06):553.
[5]周海涛.工业自动化仪表与自动化控制技术研究[J].内燃机与配件,2019(4):2.
作者简介:袁文婷,1987.12,女,回族,河南济源人,硕士,讲师,研究方向:工业仪表及自动化控制方向。