自動化儀表與計算機在現代化大生產中的應用

摘 要：在現代化的大生產過程當中，采用計算機以及動化儀表能夠有效的控制生產過程，從而對產品質量的保證有著重要的作用，對生產效率的提升以及生產成本的降低有著重要的作用。在工業生產的過程當中，由于參數繁多，由于生產條件的不同會使得檢測儀表也呈現出多樣性，針對此，本文詳細探討了動化儀表以及計算機在現代化大生產過程當中的有效應用，分析了工業生產中自動化儀表的種類和應用，并詳細探討了其在自動控制系統當中的有效應用，具有一定的現實意義。

關鍵詞：動化儀表；計算機；現代化；生產；應用

中圖分類號：TF355 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）35-0039-02

在目前的生產中，產品的質量主要取決于計算機以及自動化儀表的使用，它們可以幫助企業提高生產效率，減少成本投入。曾經的儀表技術主要是DDZ-Ⅰ型以及DDZ-Ⅲ型組合而成的電動儀表，但是，隨著技術的進步，目前主要采用計算機達到控制目的。在工業生產過程中，參數非常地多，由于生產條件不一樣，檢測的儀表也不相同，要在很多不同的條件下對生產進行測量，例如在高溫條件下、低溫條件下以及易燃易爆的條件下等，因此，對于測量儀表的要求是不一樣的。

1 現代化大生產中自動化儀表的種類及應用

1.1 溫度儀表的應用

在通常情況下，工業化工現場設備或者是管道中，都需要對溫度實行指示控制，其溫度的分布范圍最高可以達到1 800℃，最低可以低至-200℃。所以，在一般情況下鎖存器用的測量方式就是接觸式的測量，測量工具為雙金屬溫度計，最為常用的就應該是熱電阻以及熱電偶了，通過熱電阻以及熱電偶，信號能夠直接進入至其他溫度采集儀表當中。

1.2 壓力儀表的應用

對于壓力儀表來講，它在工業生產當中是和生產的安全息息相關的，其測量的范圍可以高達300 MPa，按照被測量的對象所具有的特點，壓力儀表的測量可以分成三種，分別是液柱、彈性變形以及電磁測壓法；主要的測量儀表包括了指示、記錄、帶遠傳、變送以及報警調節等等。

1.3 物位儀表的應用

對于物位儀表來講，主要就是用來對容器內的流體或者是固體的高度及西寧測量，并且采用的是連續式的測量方式，其測量的最根本目的就是要把容器當中所貯藏的物料容量或者是重量予以準確的測量出來，這樣一來，就能夠時刻對容器當中物位的高低有一個清晰地了解，只要出現超過物位上限或者下限的情況就會自動報警。

1.4 流量儀表的應用

對于流量儀表來講，它是工業化工行業參數當中最豐富的一個類別，其最根本的目的就是要實現穩定并逐漸優化，從其結構的原理上來看，可以將其劃分成為電磁流量計、漩渦流量計、差壓流量計、超聲波流量計、分流式流量計以及轉子流量計等等。

1.5 在線過程分析儀器的應用

我們知道，在具體的生產過程當中，必須要對溫度、壓力、流量以及液位等等進行有效地保證，但是這些保證從根本上來講，只是間接性的保證，在這樣的情況下，直接對最終產品的成分進行分析就顯得十分必要了，而在線過程分析儀器能夠有效地把這一問題解決好，從而受到廣泛的應用。在線過程分析儀最常用的主要就是電導儀以及原料磨用核密度計，前者主要就是要對液體的電導率、液體的PH值以及水的酸堿度進行測量；后者主要就是對堿液的密度進行測量。

1.6 執行器的應用

對于執行器來講，其主要的構成部分就是執行機構以及調節機構，應用最廣泛的執行器就應該是氣動執行器，當然，有時候也會有少數的液動執行器，其中氣動薄膜調節閥受到了最廣泛的青睞。目前正逐漸推廣的是氣動薄膜調節閥和電氣閥門定位器有機結合的方式，通過兩者的配合使用，能夠有效地使得 調節閥的性能得到改善。

2 自動化儀表在自動控制系統當中的應用

2.1 在高壓站防喘振系統的應用

在這一部分的研究當中，主要采用的高壓站防喘振就是DDZ-II型儀表共同構成的具有自動調節功能的系統。這一系統的最基本原理就是通過差壓變送器來把風機進風口的流量測量出來，之后通過開方器來進行運算，之后，只要在這一數值上乘以系數k，之后再把定制b加上，所得到的就是調解器的輸入值，而調節器的給定值也就是風機出口壓力變送器的測量值，這一過程最主要的執行儀表就是氣動調節閥，具體的參數如表1所示。

對于這一系統當中防喘振的實現來講，主要就是通過對壓力以及流量這兩個參數進行測量，之后由調節器PID來進行運算，從而把輸出控制氣動閥計算出來。具體來講，比值給定的Y=KX+b氣動閥調節的最小開度范圍應該是10%～15%，其安全的余度范圍應該在8%～10%之間，同時應該要確保壓縮機出口的壓力應該為0.9 MPa，確保入口的流量應該是350 m3/min，只有在滿足這些情況之下，才能夠對系統的安全運行提供保證。需要指出的是K所表示的是比值，X所表示的是輸入，b所表示的是定值。

2.2 在基于STD-PC計算機核心的系統中的應用

對于這一過程的實現主要就是通過對堿液流量、堿液密度、下料量以及磨機功率等等的測量，來將所測得的數據作為采樣的信號，從而來對其加以合理的調節控制，通過此來時的整個生產工藝的控制達到自動化的目的。具體的參數是：電磁流量計采用的型號是PULSMAGN DMI6532，這一型號的量程為50～150 m3/h；核子稱為HCS；放射源為Cr137；輸出4～20mADC；核密度計采用的是型號是NNF-215，這一型號的放射源是Cr137；輸出是4～20 mADC。

具體系統控制的實現主要從兩個方面來進行，第一，堿液調配系統。對于堿液的調配來講，主要就是通過計算機來進行下料量的控制，從而實現對堿液密度以及流量的調節，由計算機來實現信號的輸入。可以說，原料磨產品的質量主要是由下料量來決定的，在計算機這一程序當中把各個控制的參數進行設定，通過電磁流量計、密度計以及核子稱等等，來把被檢測對象的參數檢測出來，之后，通過計算機實行運算之后，就能夠把指令輸出，通過對氣動閥以及給料機的有效調節，就能夠使得整個生產系統實現智能化。第二，測量顯示。對于這一點，主要是通過磨機功率變送器來把同步機的功率轉換成為4～20mA的信號，并輸入至計算機，予以顯示出來。對于各個倉槽料位的設定來講，主要就是通過電容式料位開關來把上限和下限確定好，之后，將開關量以及計算機接口輸出，之后通過輸入通道由計算機來把開關量轉換成為0、1這樣的信息。這里需要注意的是，對于原料磨這一工藝來講，主要采用STD-PC這一系統來進行自動控制的，通過此，能過使得產品的質量得到保證，能夠使得生產的成本得到降低，能夠大大提升工作的效率。

3 結 語

總之，近些年來自動化儀表在不斷地應用發展當中獲得了巨大地成效，但是，在不斷發展的同時也需要把目光放的更遠，在和成套設備進口相滿足的同時，也應該參考和借鑒國外的先進技術，從而使自動化儀表朝著更加完善的方向發展。

參考文獻：

[1] 高海平.自動化儀表調節閥故障分析與對策研究[J].魅力中國，2009，（12）.

[2] 陳軍，劉國明，蔣德華.石油化工自動化儀表的淺析[J].化學工程與裝備，2010，（4）.