自動化儀器儀表中計算機系統(tǒng)的應(yīng)用探討

1 引言

鋼鐵企業(yè)常見的自動化儀器儀表主要包括溫度、壓力、液位、流量等幾種類型，上述儀器儀表系統(tǒng)在實際發(fā)展過程中大多實現(xiàn)了計算機控制。計算機系統(tǒng)控制方式的應(yīng)用，不僅可以保證自動化儀器儀表故障的及時發(fā)現(xiàn)解決，而且可以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)控，保證鋼鐵企業(yè)自動化儀器儀表監(jiān)測效率。因此，對計算機系統(tǒng)在自動化儀器儀表中的應(yīng)用進行適當(dāng)分析非常必要。

2 自動化儀器儀表中計算機系統(tǒng)的基本功能

自動化儀器儀表中計算機系統(tǒng)具有自校零點及量程自動切換、數(shù)字濾波及誤差自診斷數(shù)字處理及規(guī)律控制等功能[1]。

3 自動化儀器儀表中計算機系統(tǒng)的應(yīng)用措施

3.1 自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)硬件組成

以鋼鐵制造中鋼坯溫度自動監(jiān)控系統(tǒng)為例，由于在鋼鐵生產(chǎn)中對儀器儀表控制實時性、可靠性較高。因此，除計算機系統(tǒng)外，該系統(tǒng)中還包括現(xiàn)場控制設(shè)備、溫度傳感器兩個模塊。其中，現(xiàn)場控制器為PID；AD模塊主要負責(zé)溫度信號運算、采集、控制等工作；計算機系統(tǒng)主要以Windows為操作核心[2]。通過Windows內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)軟件，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析、打印、數(shù)據(jù)庫建立、溫度數(shù)據(jù)顯示等多種功能。

3.2 自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)采集、處理、統(tǒng)計、分析等多個功能。在軟件系統(tǒng)設(shè)計階段，相關(guān)人員不僅需要考慮計算機與外部接口，而且需要兼顧計算機系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理功能。因此，在自動化儀器儀表計算機控制軟件設(shè)計過程中，設(shè)計人員可依據(jù)代碼間接、界面便捷、程序可擴展等原則，選擇合理的程序開發(fā)語言。基于鋼鐵制造中鋼坯溫度自動監(jiān)控系統(tǒng)特點，可采用VB語言。在語言選定后，可設(shè)定計算機系統(tǒng)開機后的界面。一般來說，整體自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)監(jiān)控界面底色需設(shè)置為深色，主要圖形數(shù)據(jù)可設(shè)置為亮色，以便保證現(xiàn)場儀器儀表檢測信息醒目，同時避免監(jiān)測人員產(chǎn)生視覺疲勞。而在主監(jiān)控界面工藝過程模擬階段，設(shè)計人員可利用VB語言動畫設(shè)計功能，對工藝流程進行模擬優(yōu)化。

其次，數(shù)據(jù)庫在自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)中占據(jù)著非常重要的地位，其可為自動化儀器儀表數(shù)據(jù)儲存、分析、統(tǒng)計、查詢、報表輸出操作順利進行提供依據(jù)。因此，在基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)設(shè)置完畢后，相關(guān)人員可利用數(shù)據(jù)庫控件，對自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行操作，并結(jié)合鋼鐵制造中鋼坯溫度自動監(jiān)控需求，將多個數(shù)據(jù)庫進行有機整合，以實現(xiàn)對某一時間段全部儀器儀表記錄數(shù)據(jù)的查詢操作。

最后，在數(shù)據(jù)庫及主監(jiān)控界面設(shè)置完畢后，相關(guān)人員可以利用VB內(nèi)窗體打印功能。通過所見即所得的原則，進行窗體上全部內(nèi)容的打印操作；而在監(jiān)控預(yù)警設(shè)置模塊，相關(guān)人員可配合現(xiàn)場控制程序，在鋼坯進入滾道后，每間隔150.0ms進行一次溫度采樣，并從地址記錄、存放鋼坯終端二十四點溫度數(shù)據(jù)兩個方面，進行預(yù)警模塊設(shè)計。

3.3 自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)調(diào)試及實現(xiàn)

在上述基礎(chǔ)模塊設(shè)置完成后，為保證鋼鐵生產(chǎn)中在自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行，相關(guān)人員可以PID調(diào)節(jié)參數(shù)選定為入手點，對控制過程進行不斷優(yōu)化改進。鋼鐵制造中鋼坯溫度自動監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試時常用的方法為湊試法，即依據(jù)溫度——時間曲線，設(shè)置控溫函數(shù)。促使實際鋼鐵制造中鋼坯溫度運動方式動態(tài)顯示在理論控溫曲線內(nèi)。在得出鋼鐵制造中鋼坯溫度與理論曲線吻合度后，將實際溫度記錄保存，并將積分、微分系數(shù)設(shè)定為0，對比例系數(shù)進行調(diào)節(jié)，以促使鋼鐵制造中鋼坯溫度曲線呈周期性變化。

基于自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)多通道采樣、輸出特點，相關(guān)人員可在單一控制裝置運行的基礎(chǔ)上，選取不同的通道號并編制相應(yīng)的程序。以實現(xiàn)一臺計算機系統(tǒng)控制多個自動化儀器儀表，提高自動化儀器儀表控制效率及能源應(yīng)用率。

4 結(jié)語

綜上所述，鋼鐵企業(yè)自動化儀器儀表主要是通過相應(yīng)計算機系統(tǒng)運行實現(xiàn)的，而通過計算機系統(tǒng)對儀器儀表的控制，也可以實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化。因此，為保證鋼鐵生產(chǎn)自動化順利進行，相關(guān)人員可依托計算機系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)有儀器儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行自動化儀器儀表計算機控制硬軟件的合理設(shè)置。并結(jié)合實際管理需要，對自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)進行調(diào)試處理，以保證鋼鐵企業(yè)自動化儀器儀表計算機控制系統(tǒng)優(yōu)勢的充分發(fā)揮。