關于儀表自動化應用發展趨勢分析

秦潤

（長沙有色冶金設計研究有限公司 湖南長沙 410000）

關于儀表自動化應用發展趨勢分析

秦潤

（長沙有色冶金設計研究有限公司 湖南長沙 410000）

隨著社會科技的進步，現代科技的特征已經表現出智能化、信息化、網絡化和數字化。工業電氣自動化發展過程中，相關的儀器儀表控制問題，是發展中的一個關鍵問題。工業自動化控制技術集自動化技術、電子技術、信息技術于一體，具有更高的科技性，對這一問題的研究，要立足于工業電氣自動化發展的特征對這一問題進行更好地分析。

儀表；自動化；發展趨勢

1 儀表自動化的常用類型

圖1 壓力變送器

圖2 熱電偶溫度傳感器

圖3 流量儀表

2 工業電氣自動化儀器儀表的技術分析

在對工業電氣自動化儀器儀表技術分析過程中，我們要注重結合實際情況，筆者在對這一問題進行研究時，主要從儀器儀表的本質入手。①系統集成技術。系統集成技術是工業自動化儀器儀表應用過程中一項關鍵技術，注重設計相應的模塊通信、系統分析、物理層配置等方面，更好地滿足對生產環節的有效監控。同時，系統集成技術更多是側重于大規模生產而設計的，它能夠更好地提升生產效率，降低生產成本，實現工業化的效益型發展目標。②傳感技術。傳感技術更多應用于系統監控方面，能夠為系統控制提供有效地數據支持。傳感技術是實現生產系統監測的重要構成部分，也是實現自動化控制過程中，不可或缺的一部分。③智能技術。智能技術在工業電氣自動化儀器儀表領域的應用，主要表現為智能控制技術。在實際應用過程中，需要根據實際情況，選擇相應的控制工具和設備。在儀器儀表中的應用，能夠實現高測控系統效益，并且更好地使信息技術與工業儀器儀表進行了有效融合。④人機界面技術。人機界面技術的發展，是實現對工業儀器儀表控制的關鍵內容，在設計過程中，需要為操作人員提供一個較好的人機互動界面。如圖4為人機系統模型圖，人機界面的設置，是進行系統操控的前提。操作人員通過設置相應的指令，利用通信線路將指令進行傳達，實現設備的有效生產目標。同時，在進行人機界面設計過程中，需要考慮到人機界面的可維護性以及可拓展性，這一問題，對于工業自動化儀器儀表技術發展，具有十分重要的意義。

3 應用冶金自動化儀表技術的必要性

圖4 人機系統模型圖

對于生產過程要求比較高的冶金企業來說，利用人工操作很難達到工作的精度要求，不僅容易造成原料控制不好，生產流程和產品的質量等方面都難以滿足企業對生產質量的要求，還會出現溫度超高或者壓力過高的現象，這樣就會對最后的成品質量造成影響，嚴重時還會出現安全隱患，給工作人員的生命安全帶來威脅。過度依賴人工操作帶來的問題主要是操作程度低、工作質量低等問題，這些問題又會引發產品質量出現殘次的情況。冶金企業的生產流程本身比較復雜、龐大，如果過度依賴人力就會需要大量的人力資源，不僅增加冶金企業的運營成本，還會出現人力短缺的情況。人力操作的工作效率有限，和機械相比有很大的差距，所以難以實現企業生產的需要，不能跟上社會發展的步伐。如果大量的人工集中在一個區域進行操作，工作人員的人身安全難以得到保證。冶金企業屬于污染比較高的企業，如果工作人員集中量大，就會出現企業的員工和企業的生產都長期處在一個高污染的環境中，會對工作人員的身體健康造成威脅，也會影響企業的生產運作。一旦出現意外或者防范不到位的情況就容易造成安全事故，給工人和企業的生命都造成嚴重的威脅和損失。

4 冶金自動化儀表技術應用技術發展趨勢

4.1 理論體系不斷完善

工業電氣自動化儀器儀表這一技術的本身，注重于智能化、自動化發展目標的實現，這樣一來，對計算機技術的應用，就顯得尤為重要。可以說，計算機技術在工業生產領域的應用，是實現工業電氣自動化的關鍵和根本保障。完善相關理論體系建設，明確工業電氣自動化儀器儀表發展目標，是進行指導實踐活動的關鍵環節。工業電氣自動化儀器儀表的應用，必須具備健全的理論體系支撐，這樣才能夠保證相關設計符合實際需求，并且在應用過程中發揮切實作用。理論體系建設以及完善過程中，要注重創新理念的應用，立足社會經濟以及工業化發展現實情況，堅持與時俱進，推進理念創新。

4.2 可以更好的進行自動調節

進行自適應控制的運用需要利用自動調節器，自動調節器能夠根據工作條件和外界環境的變動來對機械進行合理的調整，使得機械適應環境，滿足企業生產的需要。自動調節器的工作機理是利用系統來對生產信息進行反饋，當系統接收到生產相關信息以后就會自動發出相應的調整指令對機械進行調整。現在自動調節器的功能更加先進智能化，有自整定和模型參考的功能，能夠對收到反饋信息進行高精度的辨認，然后根據模型參考發出更加有效的調動指令，在運作的動態環境下也能夠保持信號質量的穩定性，具有很強的控制和調節優勢。

4.3 現場總線及其控制系統不斷完善

現場總線具有多個分支，能夠實現串行雙向通信，通過現場總線，可以將設備與自動化系統連接起來進行通信，并且基于數字通信技術，還能夠將其延伸到儀表上。采用現場總線這種通信，可以將中央DCS系統的大部分控制功能進行轉移，讓現場的智能儀表承擔部分控制功能，兩者結合可以組成現場總線控制系統即FCS。在FCS系統中，測量和控制功能有機的結合在一起，集成化的手段使得其能夠真正的實現分散性控制，讓整個系統變得更加可靠穩定。采用FCS系統同樣的可以降低生產的成本，并且還在一定程度上促進了儀表智能化、控制功能分散化、開放化的發展趨勢，適應了現代冶金業的發展潮流。

4.4 更好保證最優控制

最優控制就是保證自動化儀表技術的應用能發揮最優的效果，也就是將系統的性能優點全部發揮出來，從而提升系統的運作效果和效率。最優控制的優點有很多，能夠有效的解放工人的勞動力，降低冶金生產運營對人力資源的過度依賴。還能優化企業的生產環境，減少意外事故出現的概率，并逐漸消除在生產中對工作人員造成健康威脅的因素。能夠有效提升冶金企業生產的質量，提高冶金產品的附加值和所帶來的經濟效益。最優控制能夠全方位控制冶金自動化儀表技術的應用，開啟冶金企業生產效益事半功倍的效果，這樣冶金企業的經濟收益和生產能力都會得到大幅度的提高。

5 結束語

自動化在冶金領域的發展逐漸取代人工，從而大大提高生產效率、大幅降低操作工人的壓力、減少對人員的需求、可以避免工作人員在數據處理、信息檢測等過程中的主觀因素引起的失誤，可以實現企業精細化、自動化、綠色化發展模式，帶來可觀的經濟效益。因此，我們要改變傳統觀念，追求創新型技術，制造一批適合冶金行業的自動化儀器儀表及自動化生產過程自動化檢測、控制設備，推動冶金行業的快速發展。

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TQ056

A

1004-7344（2016）20-0216-02

2016-7-1

秦潤（1982-），男，工程師，本科，主要從事儀表，自動化的工作。