仪表自动化控制

仪表自动化控制

罗浩赵凯丝

（中国石油天然气股份有限公司管道锦州输油气分公司辽宁省锦州市121000）

摘要：目前，网络信息技术与人工智能技术的发展，带动了传统社会生产模式的变革。当前社会生产过程中，仪器仪表发挥着重要作用。分析国内外生产的各种机械的发展情况发现，仪器仪表已表现出明显的自动化发展趋势。与传统技术相比，仪器仪表自动化可进一步强化生产能力，具有应用和推广价值。

关键词：仪表；自动化；控制措施

随着科学技术的发展，国家现代化水平不断提升，社会上的每一个行业领域在飞速发展的过程中。工业领域也不例外。仪器仪表在工业领域中发挥着至关重要的作用，实现仪器仪表的自动化控制技术，可以对整个系统的运转情况、故障问题进行实时监控，并且在第一时间做出相应的反映，辅助工作人员开展工作。

1仪器仪表自动化控制的优势

对比传统工业中使用的仪器仪表，新时期，国家工业生产过程中使用的仪器仪表的自动化控制水平都得到了大幅度提升，在这样的状态下，数据处理、监测精度都得到了全面的优化。仪器仪表自动化控制优势主要可以体现在以下几个方面：

第一，储存功能更加合理化。从目前工业市场上使用的自动化仪器仪表的情况来看，大部分自动化仪表仪器都可以保存数据记录，而且不会时间的推移，数据出现残缺或者消失的情况。自动化仪器仪表在优化储存功能的同时，也完善了自动化仪器仪表的工作状态，为后续工作的开展奠定了良好的基础。第二，数据计算、处理能力提高。自动化仪器仪表中最主要的技术就是计算机技术，借助这一技术，仪器仪表的数据处理能力得到大幅度提高。即使在高速运作环境下，仪器仪表的计算效率和精确程度也没有改变。第三，程序设计拓展性增强。自动化仪器仪表的操作系统中包括了软件处理计算环节，采用逻辑设计方式，让软件编程系列操作得到真正的提高，不仅可以修复产业漏洞，也能够实现优化操作。随着认知水平、操作水平的发展，会出现更多自动化控制仪器仪表，可以对生产成本进行更加高效的控制，让仪器仪表得到更广泛的应用。

2工业仪表的操作原理

通过自身系统的记录、测量以及对任务的控制等操作，便是工业仪表的工作内容，在这些操作的过程中，无需有人现场看管或者操作便可以进行。信息自动通过工业仪表进行记录并上传至终端设备，接到信息数据后，终端设备自动进行分析并对任务加以处理。力矩平衡、电平衡以及力平衡等有关平衡概念的基础工作，是自动化仪表的工作原理。终端设备所接收到的现场测量数据，经过变送器转为数值，进而将电流量、电压量、机械量扩大，在此经过变送器，最后将数据发送到系统中呈现给管理人员，反馈系统与扩大后的数据进行对比，使工业设备保持相对平衡的状态。

3自动化控制技术的运用

3.1仪器仪表性能与结构的改造

自动化控制技术能精准评价仪器仪表的运行能力。通过自动化控制技术，可实现仪器仪表硬件结构与软件的结合，生产出性能更高的仪器仪表智能化构件，满足未来社会生产的要求。同时，通过自动化控制技术，仪器仪表的计算功能和测量功能进一步增强，如数据处理的准确率和仪表转速等，具有更强的数据处理能力。

同时，仪器仪表中也涉及了自动化智能算法和先进数据编辑方法等，如蚁群算法和神经网络算法。利用这些先进技术和算法，弥补了传统仪表在技术上的不足。

少部分自动化仪表中设置了微型处理器，通过微型处理器，遵照模糊控制算法的相关内容，识别仪器仪表中的各种微控制单元等。例如，单片机中，微型控制单元就体现了自动化控制技术的先进性，出现故障后，可直接定位故障点，无需逐个检查。

3.2虚拟仪器构造设计问题

仪器仪表的自动化控制技术还在不断改进优化的过程中，虚拟仪器是改进优化过程中必不可少的存在。虚拟仪器中包含了源代码形式，将仪器仪表和虚拟仪器驱动器相结合，可以在现有基础上对仪器仪表进行进一步的开发完善，那个运转效率得到大幅度提高。虚拟仪器构造设计也是自动化控制技术中常用的一种，可以让管理人员更好地完成程序软件升级，优化仪器仪表系统结构。比如：想要对仪器仪表的运行效率进行改动，利用驱动设备就可以更加方便直观灵活的调整，不仅如此，这种开发工具在人机界面交互体验中，可以有效减少工作人员的工作量，实现人力资源的可持续利用，操作人员只需要在操作界面上输入智能化仪器驱动代码，就可以让操作得到改变。化工生产过程中，想要实现智能化手段的实际运用，针对仪器的运行状态和运行状况进行自动监测识别，自动维护设备，就要利用虚拟仪器结构，集合一线生产发展需求进行设置，在特殊情况下还可以在开发测试模式和正常运行过程模式中来回切换，根据具体场合需求，实现智能化方式的管理应用。以青海盐湖工业股份有限公司为例，在利用反浮选尾矿生产氯化钾的过程中就需要应用到大量仪器仪表设备，随着氯化钾生产产量发展，仪器仪表的数据也要进行优化。其中，P40双级推料离心机在氯化钾生产中的应用就十分重要，操作人员就可以在开发测试离心机的过程中，转换到正常运行模式，以此检查优化效果。

3.3自动控制

当前于化工的生产装置加以自动管控当中，可选择开、闭环与自适应等管控方式如图1、图2所示，其中最常见到的方式就是开、闭环控制，开环是主要指管控的路径无闭合与反馈情况发生。但是于闭环方式当中，还可使被控制的变量对其加以精准反馈，而且还具有较强的抗干扰能力等特点。

图1开环系统图

图2闭环系统图

3.4企业生产过程自动化

将PLC作为数控机床的基础，工厂电气控制可以在机床系统工作时，进行初始化的管理，不但可以在工作初期，复位其原点，也可以选择机床，并进行原点的复位。不过在此，需要注意，自动化控制是依据原点复位手段的不同来进行的，若在机床原点复位的初期，选择了复位按键，修改数轴便可以完成复位的操作。若在初始化控制的过程中，对系统进行工作原点的复位，则要定位机床的位置，以保证电机的运行，机床的操作和控制指令保证其相符。在整个坐标系中，机床坐标是参考的准则，加工起始位置的准确度需要复位操作予以确保，数字命令因系统初始化操作来得到保障并落实，这是其必要条件，在系统的初始化操作上，机床的运行才会得到保障，并满足实际的需要。

3.5仪器仪表网络化中的应用

目前，仪器仪表的应用中，工作人员通常会将计算机与相应的仪器仪表组建成网络，并通过信息技术所具有的软硬件功能（如模式识别、神经网络自适应等）对各种仪器仪表资源做整合。目前，在很多领域都有仪器仪表与Web连接的形式。例如，万用表和示波器等自动化仪器仪表在连接网络后，能将识别模式与不同功能软件结合，并区分不同仪器仪表功能，最终在短时间内测量临界值。在自动化仪器仪表改进阶段，一些企业开始通过网络化模式转变传统工作特征，从原本单独数据采集的模式转变为分布式数据采集的模式。这种转变可更好地适应远程操作，满足未来数据实时监控和采集的要求。与传统技术相比，网络化测量依托于自动化技术，能遵照系统确定规则完成各项工作。分析效果可知，这种改进不仅能实现用户的实时控制，并且能检测各个生产过程，具有更强的数据采集能力。

结论

综上所述，工业发展过程中，离不开仪器仪表的帮助，实现仪器仪表自动化控制水平，可以从根本上推动国家工业自动化水平，继而为工业生产发展创造良好的条件，尤其是化工生产过程中的自动化控制。利用仪器仪表的自动化控制可以对生产工艺过程进行控制优化，实现生产智能化，为化工行业的发展提供贡献和支持。

参考文献：

[1]曹清龙.仪器仪表中的自动化控制及其应用[J].科技经济市场，2018（12）：19-21.

[2]田炎鑫.浅析仪器仪表中的自动化控制技术及其应用[J].自动化应用，2018（06）：58-59.

[3]陆中浩.仪器仪表中自动化控制技术及其应用探讨[J].中国战略新兴产业，2018（28）：96-97.

[4]赵艳红.化工仪表中的自动化控制技术分析[J].化工管理，2018（08）：123-124.

[5]杜卫斌.化工仪表中的自动化控制策略研究[J].中国化工马贸易，2017（06）：229.