智能儀表技術(shù)及工業(yè)自動化應(yīng)用發(fā)展分析

周彤

摘 要：伴隨著時代的發(fā)展，科研水平獲得了明顯的進(jìn)步，所以使儀表的功能獲得了明顯的進(jìn)步，借助自動化儀表能夠有效滿足數(shù)據(jù)處理要求，降低人為因素所造成的負(fù)面影響，避免因?yàn)楣ぷ鞑划?dāng)所產(chǎn)生的各種嚴(yán)重后果，必須進(jìn)一步提高技術(shù)的水平，借此實(shí)現(xiàn)儀表創(chuàng)新，有效提高石油化工生產(chǎn)質(zhì)量。鑒于此，本文主要分析智能儀表技術(shù)及工業(yè)自動化應(yīng)用發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化;智能儀表技術(shù);發(fā)展

1 引言

在石油工業(yè)中，自動化儀表的應(yīng)用越來越廣泛，越來越引起大家的重視，針對自動化儀表要做好故障檢修處理工作，保證滿足石油工業(yè)生產(chǎn)對于自動化儀表的應(yīng)用需求。因此，通過本文的分析，希望能夠讓研究持續(xù)下去，對自動化儀表有更清楚的認(rèn)識和了解，推動石油工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 智能儀表數(shù)據(jù)的來源

在人機(jī)交互監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行儀表的自動生成需要三種數(shù)據(jù)：智能儀表信息、數(shù)據(jù)檢索信息以及表格中顯示的數(shù)據(jù)信息。本文所研究的智能儀表數(shù)據(jù)都是來自于工業(yè)自動化的監(jiān)控系統(tǒng)中，并且在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行開發(fā)。

工業(yè)自動化中的下位機(jī)單元通過數(shù)據(jù)端口輸送到工控服務(wù)器生成其數(shù)據(jù)表單中的數(shù)據(jù)，各單元中都存在著不同的數(shù)據(jù)種類，要先將這些數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。而后通過工業(yè)自動化系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行采集在之后再上傳到工控服務(wù)器中，并且也需存儲到數(shù)據(jù)表單中。

智能儀表中的數(shù)據(jù)需要根據(jù)工業(yè)自動化系統(tǒng)檢索出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集散控制系統(tǒng)軟件處理。工控服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)都需要通過集散控制系統(tǒng)軟件的處理，而后才能上傳到工控服務(wù)器，并且能夠確定表單的顯示和格式，在處理完成之后才會在人機(jī)交互系統(tǒng)中顯示最終的數(shù)據(jù)形式。但是這些顯示出來的數(shù)據(jù)信息最后又會被傳送并且存儲到數(shù)據(jù)庫中，此舉是為了日后對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比以及幫助找出故障所在。

3 智能儀表技術(shù)及工業(yè)自動化應(yīng)用發(fā)展

3.1 溫度儀表的應(yīng)用

溫度儀表在石油化工生產(chǎn)中是應(yīng)用最早的一批儀表類型，作為自動化的溫度儀表，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的高精度控制。比如，正常情況下，工藝溫度控制指標(biāo)為200℃，此時溫度控制的區(qū)間為195～205℃。實(shí)際操作中，為了最大限度地滿足溫度控制管理的要求，大多數(shù)的溫度儀表都會采取接觸式的測量模式，通過與傳感器連接的方式達(dá)到隨時進(jìn)行溫度把控的效果，一旦出現(xiàn)超溫情況就會進(jìn)行預(yù)警，以此解決各種生產(chǎn)方面的矛盾問題。

3.2 物位測量儀表的應(yīng)用

物位測量儀表是專門用來解決液體液面位置的儀表類型，該類型的儀表在石油化工生產(chǎn)中同樣具有廣泛的應(yīng)用。目前來看，物位測量儀表的精度往往決定了生產(chǎn)的質(zhì)量，所以得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。大多數(shù)情況下，進(jìn)行石油液位的測量需要注意一些方式方法，比如，生產(chǎn)過程中生產(chǎn)分離器罐底液位的觀察，多采用浮力類型的物位測量儀表，能夠很好地解決生產(chǎn)過程規(guī)劃與參數(shù)調(diào)整需要。借助浮力進(jìn)行表征，配合各種自動化的控制設(shè)備達(dá)到平衡控制。除了常見的浮力類型物位測量儀表外，還包括有電容、靜壓以及激光等類型，不同類型的儀表相互促進(jìn)，從而形成了新的技術(shù)模式，推動了行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

3.3 壓力儀表的應(yīng)用

壓力儀表與石油化工生產(chǎn)安全密不可分，也是目前自動化儀表中重要的組成部分之一。大多數(shù)情況下，根據(jù)生產(chǎn)過程控制的要求，壓力的參數(shù)往往被限制在一定的范圍內(nèi)，在這樣的條件下，壓力儀表在化工生產(chǎn)中也得到了廣泛的關(guān)注。通過壓力儀表實(shí)現(xiàn)自動化控制模式，能夠滿足不同類型的壓力控制需求，同樣也可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇不同類型的壓力儀表來滿足設(shè)計(jì)的要求，比如，單晶硅壓力儀表、液柱式儀表以及彈性壓力儀表等，其中，單晶硅壓力儀表的應(yīng)用較為廣泛，技術(shù)成熟度與接受度也較高。

3.4 流量儀表的應(yīng)用

流量儀表又稱為流量計(jì)，是石油化工行業(yè)必不可少的計(jì)量設(shè)備之一，通過該設(shè)備自動化，可以顯著改善生產(chǎn)的過程穩(wěn)定性，同樣也能夠滿足生產(chǎn)過程中的參數(shù)設(shè)計(jì)與考核要求。流量一般是指在規(guī)定的時間內(nèi)管道內(nèi)部流經(jīng)的體積。大多數(shù)情況下，流量設(shè)計(jì)需要考慮兩個方面的內(nèi)容，一個是質(zhì)量，一個就是體積。所以，根據(jù)需要判斷的標(biāo)準(zhǔn)差異，往往需要進(jìn)行區(qū)分設(shè)計(jì)，流量計(jì)算過程中需要對流經(jīng)的質(zhì)量、數(shù)量進(jìn)行分析判斷，在這樣的環(huán)境下，流量計(jì)實(shí)現(xiàn)自動化，可以顯著降低人員的工作壓力與負(fù)擔(dān)，提升操作的精準(zhǔn)度與效率。目前，石油化工中流量儀表主要類型包括質(zhì)量流量計(jì)、電磁流量計(jì)等。

4 對于智能儀表技術(shù)及其應(yīng)用未來發(fā)展方向的建議

4.1 智能儀表的智能化程度有待進(jìn)一步提高

智能儀表的智能化程度表征著其應(yīng)用的廣度和深度，目前的智能儀表還只是處于一個較低水平的初級智能化階段，但某些特殊工藝及應(yīng)用場合則對儀表的智能化提出了較高的要求，而當(dāng)前的智能化理論，如：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、小波理論、混沌理論等已經(jīng)具備潛在的應(yīng)用基礎(chǔ)，這就意味著我們有必要也有能力結(jié)合具體的應(yīng)用需要下大氣力開發(fā)高級智能化的儀表技術(shù)。

4.2 智能儀表的穩(wěn)定性、可靠性有待長期和持續(xù)的關(guān)注

儀表運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性是用戶首要關(guān)心的問題，智能儀表也不例外，隨著智能儀表技術(shù)的不斷拓展、新型的智能儀表也將陸續(xù)投放市場，這需要我們始終把握一個原則：每一項(xiàng)智能新技術(shù)的應(yīng)用有待實(shí)踐的檢驗(yàn)，是否用戶有信心和勇氣敢于做“第一個吃螃蟹的人”。這就需要安全性、可靠性技術(shù)的并行開發(fā)。

4.3 智能儀表的潛在功能應(yīng)用有待最大化

目前工業(yè)自動化領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用尚未將智能儀表的功能發(fā)揮最大化，而更多的只是應(yīng)用了其總體功能的半數(shù)左右，而這一應(yīng)用現(xiàn)狀的主要原因是，控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)忽略了諸如現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢，這需要儀表廠商與用戶建立良好的合作伙伴關(guān)系，加強(qiáng)長期合作，以短期投資促長期效益，通過建立“智能儀表+現(xiàn)場總線”的控制系統(tǒng)架構(gòu)，確立優(yōu)化的投資觀念，達(dá)成和諧共贏的目標(biāo)。

4.4 繼續(xù)加大國內(nèi)智能儀表的開發(fā)投入

智能儀表技術(shù)及應(yīng)用還需要經(jīng)歷一個較為漫長的成熟發(fā)展期，而對于國內(nèi)智能儀表技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)面臨著更大的挑戰(zhàn)，這種局面召喚著國內(nèi)儀表行業(yè)共同探討智能儀表的發(fā)展問題，應(yīng)對激烈的國際競爭市場，擔(dān)負(fù)儀表產(chǎn)業(yè)的歷史使命，在日益優(yōu)厚的國家及政府扶持政策下，堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué)、研的密切結(jié)合，繼續(xù)加大國內(nèi)智能儀表的開發(fā)投入，積聚力量，贏在明天！

5 結(jié)束語

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)的運(yùn)用愈發(fā)廣泛，技術(shù)也愈發(fā)成熟，其對于工業(yè)生產(chǎn)的重要性日益突出。不僅能對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，提升生產(chǎn)的安全性，從而促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的效率提高，也能提升產(chǎn)品質(zhì)量與精準(zhǔn)度。除此之外，自動化控制技術(shù)能夠在提升生產(chǎn)效率的同時節(jié)約資源，減少人力成本，對于工業(yè)企業(yè)的良性發(fā)展具有很大的促進(jìn)作用。因此，我國工業(yè)企業(yè)要大力應(yīng)用工業(yè)自動化儀表，不斷提升自動化控制技術(shù)水平，為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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