自动化仪表与控制系统的应用与发展

自动化仪表与控制系统的应用与发展陈旭新疆圣雄能源股份有限公司新疆838100摘要：自动化仪表与控制系统越是发达，设备运转率就越高，产生效益也就越大，因此，它逐渐受到人们的关注。本文主要阐述了自动化仪表与控制系统的应用，并分析了其未来的发展趋势。关键词：自动化仪表；控制系统；应用；发展引言当前，科学技术的不断发展，与之相对的，自动化仪表的发展水平也要不断发展，这样才能满足我国的现代化建设步伐。因此，我们要了解自动化仪表与控制系统的应用现状，不断推动其技术发展，使其更趋向于小型化，进而降低生产成本，以便日后的使用与维修，为我国的各行各业的发展提供一定的技术保障。1、自动化仪表与控制系统的应用1.1、自动化仪表与控制系统在钢铁行业的应用当前，许多改造或新建企业均采用了PLC、DCS构建自动化基础体系，并逐步代替了传统仪表模拟控制与继电器控制方式，实现了分散控制、集中监测管理目标，并构建了管理级别过程控制计算机系统，一些企业还促进了自动化控制系统与生产管理计算机系统的完善融合，形成了在线管理控制体系。一些中小钢铁企业发展改造进程中主体应用监控平台通用软件、PLC等构建了较小规模的DCS系统，并通过对检测配置仪表的合理改善，创设了高精度变送器、智能化仪表检测管理模式。除大量应用压力流量、温度、料面常规监测方式外，一些企业还引入了专用、特殊类别仪表提升了自动化生产控制水平。1.2、自动化仪表与控制系统在污水处理中的应用在城市污水处理上，自动化仪表控制系统越来越多的运用到污水处理过程中。它的益处在于使厂方能够及时了解污水处理过程的运行状况、参数的变化等，保证水质，降低成本，提高治理水平，使污水处理厂能长期正常稳定地运行，取得最佳效益。（1）超声波液位差计可以根据处理水质水量设定工艺值，当前后液位差值大于或等于该工艺值时，可以自动实现对粗、细格栅的连锁启停；（2）电磁流量计可以实时测量进水流量并在现场及中心控制室电脑显示器上显示预处理进水泵站的液位值，并自动根据该液位值的高低控制进水提升泵的启停，使提升泵的运行时间保持平衡，并在电脑上显示出各台提升泵的启停状态。在调节池中设置了pH计，可以测定瞬时进水pH值，以反映进水水质是否符合处理要求。进水pH值的设定要求范围是4.0～9.0，当进水pH值不在此范围内时，中控室电脑上会发出声光警信号，并自动关闭进水闸门，以保证出水水质。仪表自动化控制系统在城市污水处理过程中的运用相当广泛，比如溶解氧测定仪，污泥浓度计，泥位计，pH计、COD测定仪等。自动化控制合理地应用到污水处理工艺过程当中，并且取得了良好的效果。1.3、自动化仪表与控制系统在化工行业中的应用在现代化工业的自动化生产中，经常使用的仪表种类包括流量测试仪表、压力测试仪表、物料仪以及温度和在线过程的分析仪。下面主要以压力测量仪表和流量仪表进行分析：1.3.1、压力测量仪表压力测量仪表是化工业的整个生产流程中关键设备之一。由于设备对于内外压强差的承受能力是有一定范围的，因此压力仪就成为了对设备内外压强差控制的重要参数来源，另外，化学反应的压力环境对于反应的效率以及反应能否顺利进行都有着极高的要求，因此压力仪成为了生产的安全保障。其主要作用是对整个生产过程的压力进行监督控制，一般化工压力仪是测试负压至300MPa的压强范围。压力仪对于压强的测试方式一般分为弹性测试法、液柱式测试法还有活塞式的测试法。对这三种测试原理的使用要根据实际情况进行选择，不同的方式方法使用不同的介质压强测试。并且随着压力仪表的技术发展，仪表的精度也随之提高，有些甚至可以达到精度0.1级，并且对于环境的抗性也随之提高，对于一些高温高压以及容易结晶和腐蚀性高的介质也同样可以对其压强进行精确的测量。1.3.2、流量仪表在整个化工生产过程中，使用最为广泛的则是流量仪表，这也是由化工的特性决定的，所谓的流量其实就是有效的截面积中单位时间中通过截面介质的质量以及体积，根据生产中的实际要求优势还要计算流量以及体积必要的流量以及体积流量。流量仪根据其原理的区别被分为体积流量的测量以及质量流量的测量。而一般的生产线上对于流量的标示则是通过容积和速度两种方法测量流量。而对于流体的质量则是需要进行直接测量以及推导两种方式。1.4、自动化仪表控制系统在水力发电中的应用在水力发电中，自动化仪表控制系统在数据采集和处理上，起到了关键性的作用。它再对采集的数据作必要的处理后，存档到数据库，让计算机系统实现画面显示，并且完成计算、控制等特定功能。它在电厂的安全运行过程中，也起到了很大的作用，它实时监测各类设备的运行转台和参数，在设备发生异常，参数偏离设定值的时候，立即报警，提醒人员处理，同时还将这些数据进行记录，以便后期处理的时候，能够查找原因。2、自动化仪表与控制系统的发展2.1、信息化“企业信息化”这一概念实际上是指企业信息的集成和整合。伴随着技术的进步和人工智能化的发展,自动化仪表与控制系统在设备中的所处的位置越来越重要，嵌入式微计算机的应用使自动化仪表的结构概念和设计观点得到了极大改变，肯定会对自动化仪表与控制系统的发展产生一定的影响。自动化仪表技术包括信息的采集、处理和应用。因此，为了最有效地利用信息，必须用自动化和系统的信息模型“简化”、“规则”和“抽象”信息。2.2、网络化控制现场总线技术通过数字化的通信技术，从而使得自动控制系统和现场的相关设备连接到企业的信息网络，当作企业信息网络的底层，可以有效发挥智能仪表的功能。由于工业信息网络技术的快速发展，在不久的将来可能会产生以网络结构体系为主的全新的自动化仪表，也就是IP智能现场仪表，比如建立在以嵌入式互联网为基础的控制网络体系结构，其基本的特点是：Ethernet将贯穿到网络的每一个层次，从而使得网络变得更加透明，覆盖到企业全部的运用范围从而达到了实质意义上人工办公和工业自动化办公的完美融合，所以可以称之为扁平化的工业信息控制网络，其优良的互连性以及可扩展性使得该系统成为实质意义上的一种完全开放式的网络体系结构，从而实现了实质意义上的大统一。2.3、标准化一直以来，标准化在自动化仪表发展上都发挥着举足轻重的作用。即使是处在新经济时代，还是需求大量的信息接口标准，目前，我国的仪表产品正在追赶着世界先进水平，在这条道路上标准化必将还会发挥着重大作用。在相同的技术水平上并且拥有很多种标准化方案的接口标准是现代化需求的共同特点。因此，我国为了占领市场先机，完全改变了标准化的理念，目前对高技术新产品可以先制定标准。2.4、智能化随着科技发展的突飞猛进，自动仪表与控制系统发展趋势也越来越向智能化靠拢。研究人员也会侧重研究自动仪表内的微型处理器，通过其内部装置，安装识别分析软件来提高监控性与控制性，进而达到完全智能话。在接受器上，通过标注标准数值，仪表会自动根据显示出来的数据进行分析检查，在出现错误的时候可以自动重新设定标准值，自我修复过程中软件故障，如果是设备硬件出现问题，则可以人工语言提示操作人员。结语总而言之，要重视自动化仪表与控制系统的应用，降低其故障发生率，使其能够更好的适应工作环境，让其向信息化，标准化、智能化的方向发展，使其能够更好的为人们的生产生活服务，提高人们生活水平，提升工业效率，为我国的经济发展作一份贡献。参考文献：[1]赵群,张翔,谢素珍,李辉.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述[J].现代制造技术与装备,2008,04:12-16.[2]王景月.关于自动化仪表与控制系统发展趋势的探讨[J].才智,2012,06:63.