自動化儀表控制系統技術與應用

陳林勇

在工業生產中，自動化儀表是不可或缺的重要組成部分之一，為確保儀表的運行穩定、可靠，需要相應的控制系統對自動化儀表進行控制。基于此點，本文首先簡要分析了自動化儀表控制系統技術的應用優勢，在此基礎上對自動化儀表控制系統技術的應用與發展進行論述。期望通過本文的研究能夠對自動化儀表的安全、穩定運行有所幫助。

【關鍵詞】自動化儀表 控制系統 應用

1 自動化儀表控制系統技術的應用優勢分析

1.1 超強的存儲能力

在傳統的儀表控制系統中，工作人員需要在不同時期記錄數字，通過記錄反映儀表的運行狀態變化。盡管在儀表控制系統中采用了組合的邏輯電路和時序電路，但是卻只能實現某一時刻的記錄，工作人員仍需定期監控儀表的運行數據。這樣一來，不僅增加了工作人員的工作量，而且還會造成數據記錄不完整，難以通過記錄真實反映設備和管道內氣壓、溫度等參數的變化。而在自動化儀表控制系統中，能夠實現對數據的實時監控，在后臺中央處理器中存入每一階段的運行數據，根據監控需要歸檔和輸出不同階段的數據，用于后期分析處理，為設備管理提供可靠依據。

1.2 強大的計算與數據處理能力

自動化儀表控制系統內嵌入了微型計算機，能夠提升控制系統的計算與數據處理能力，實現控制系統的數字化管理。與傳統的控制系統相比，自動化儀表控制系統可精確記錄數據，通過對數據進行圖像處理，將某一時刻的數據變化通過圖像直觀地展現出來，在圖像上分析設備運行狀況。自動化儀表控制系統完善了數據搜集、處理、分析功能，有利于提高設備維護與管理效率。

1.3 良好的可擴展性

與傳統控制系統相比，自動化儀表控制系統將軟件程序替代了復雜的硬件處理器，可實現數字化管理，其本身具備較強的可拓展性，不需要在系統外部增加硬件設備提升系統性能，而只需在系統內部安裝相應軟件或進行軟件升級，擴展系統的應用功能，就能達到提升系統性能的目的。此外，自動化儀表控制系統還可提供可視化操作，使程序設計更加簡化，軟件升級更加便捷，無需重復編程和更改電路，這樣有利于根據設備的具體狀況，在后期維護管理中有計劃地拓展系統功能。

2 自動化儀表控制系統技術的應用與發展

2.1 控制系統的應用

2.1.1 傳感技術的應用

在自動化儀表控制系統中，要應用先進的傳感器技術，提高自動化儀表控制系統的響應速度。傳感器能夠在儀表控制系統的傳統調節模式中，依靠計算機技術有效調節非線性、前饋和后滯等內容，進而解決自動化儀表多回路的問題。在選用傳感器材料時，為保證傳感器擁有良好的性能，具備強大的實用功能，要選用先進材料和設備制造傳感器。通過應用新型的傳感器，進而為實現自動化儀表控制系統的集成化操作提供技術支撐。

2.1.2 智能化調節器的應用

微處理器是自動化儀表控制系統調節器的主要組成部分，近年來隨著微處理器技術的快速發展，使得儀表的調節器向智能化的方向演進。在自動化儀表控制系統中，一般均采用數字化管理模式，為促使系統調節器更加智能化，要不斷強化系統的運算功能和數字處理能力，實現幾種編制信號的同時輸入，提高自動化儀表控制系統的運行效率和監控能力。為此，在自動化儀表控制系統中，有必要應用智能化調節器，促使系統操作更加便捷，能夠自動調節系統運行，增強系統對運行環境的適應性，從而提升自動化儀表控制系統的性能。

2.1.3 可編程控制器的應用

自動化儀表控制系統的高度集成化是其發展的重要方向，為此在該系統中要應用可編程控制器，實現軟件與硬件的集成，并將部分結構復雜的邏輯電路硬件替換為軟件。由于硬件更換不僅操作復雜，并且還會增加成本支出，而通過對軟件進行編程，能夠避免硬件更換帶來的麻煩，對硬件復雜的控制予以優化，提升自動化儀表控制系統的性能。尤其在自動化儀表改良方面，應用可編程控制器能夠實現軟件升級，拓展儀表中的功能，使其滿足設備管理與監控需要，有利于提高數據測量的精確度。

2.2 發展趨勢

2.2.1 DCS系統的發展

DCS即分布式控制系統，該系統是在集中式控制系統的基礎上發展起來的。DCS系統作為當前最為先進的控制系統，其樞紐系統是由過程控制級和監控級組成的通信網絡，與4C技術相結合而構成的系統。

2.2.2 開放性系統的發展

隨著科學技術的發展，儀器、儀表與計算機技術的聯系將更加緊密，將計算機接入口設置在儀器儀表的接入口上，可通過USB接口將測量得出的結果存儲到移動設備中。在儀表中設置齊全的接口，保證控制儀、執行器等硬件設備順利連接，通過利用計算機控制系統，實現控制設施與智能化測量的有效集成，促進儀表控制系統更加開放化。

2.2.3 網絡化控制系統的發展

當前，信息網絡技術被廣泛應用于工業領域，這為建立以網絡體系為中心的自動化儀表控制系統提供了技術支撐。這種控制系統通過與網絡建立起連接，并利用數字化通信技術，能夠推動控制系統向智能化方向發展，

3 結論

綜上所述，為了確保自動化儀表的運行穩定性，需要為其配備相應的控制系統，本文在簡要闡述自動化儀表控制系統應用優勢的基礎上，對控制系統在自動化儀表中的應用與發展趨勢進行了論述。未來一段時期，應當重點加大對自動化儀表控制系統技術的研究力度，除了對現有的系統進行改進和完善之外，還應開發新的控制系統，從而更好地為自動化儀表的運行服務。

參考文獻

[1]田福彪.自動化儀表與控制系統的應用與發展[J].電子技術與軟件工程，2013（10）：131-133.

[2]尹憲成.淺議自動化儀表、儀器在現階段生產控制系統中的應用[J].機電信息，2013（10）：99-102.

[3]黃文平.自動化儀表在我國鋼鐵工業中的應用現狀與發展對策[J].中國管理信息化，2015（12）：78-76.

作者單位

河鋼承鋼自動化中心 河北省承德市 067002