浅谈仪表自动化技术应用发展

浅谈仪表自动化技术应用发展

仪表自动化为一个综合了多个技术、多个学科的系统工程，它随着电气工程及电器技术的发展而不断发展，主要是对电气系统各数据进行采集、测量、显示的仪表设备，本文主要介绍了仪表自动化技术的概念及特点，后叙述了仪表自动化的优势及其发展趋势。

标签：仪表自动化；优势；发展趋势

引言

电气系统的自动化控制中，仪表扮演着至关重要的角色，它起到了对相关电气数据的测量和显示作用，还可以整合收集到的信息。仪表自动化技术指的是在无人干预的情况下的数据采测量、处理、显示及远距离传输数据的能力。自动化仪表的显示效果好、测量精确度高、认为误差小、操作简单等优点使得其得到了广泛应用。

一、仪表自动化概述

自动化仪表技术是科学技术不断发展的产物，它能自动测量所需信息以利于系统决策，仪表自动化的出现极大的节省了生产成本及人力物力，也使人们的生活更加便捷。

1、 仪表自动化的概念

仪表自动化技术由机、光、电、声、计算机、微电子并结合自动控制技术等多个学科分支综合而成，随着新技术、新材料的发展和广泛应用，仪表逐步朝智能化、自动化发展。

2 、选择自动化仪表时遵循的原则

（1）科学性原则

仪表自动化技术的应用首先涉及到的问题就是仪表的选择，选择自动化仪表时首先要坚持科学性原则，其次要坚持科学性与经济性相统一原则，还需根据实际测量环境、控制系统及检测精度和量程等因素综合考虑

（2）要满足工艺的要求

自动化仪表的使用是为后面的行为决策提供依据，因此自动化仪表的参数的调节及其正确的选择仪表技术特征应根据现场环境及材质等因素进行选择，以确保满足工艺的要求。

（3）保证选型的统一

就工程项目较大的情况来看，不同项目需要不同的技术操作人员，使得在同一个项目中可能使用了不同的自动化仪表，这一行为可能导致由于选型不同意而产生许多问题，因此，在选择自动化仪表时，要确保同一项目中的仪表选型统一。

3、自动化仪表的分类

（1）温度仪表。生产过程有时需要检测并监控某些点的温度，以免高温、散热不良等情况影像系统或者系统的后续控制需要了解某些温度信息。传统的温度仪表主要采用热电偶和热电阻，但由于电子技术的不断应用发展，目前广泛采用的有温度控制系统，智能化程度较高。温度智能采集主要是采集温度的设备将数据利用现场总线技术传送到微处理器，以便信息的处理。（2）压力仪表类。生产过程中有时需要通过了解压力信息来实现压力或者其他控制，以满足生产需要。传统的方法是采用压力计进行测量，常采用通过倒压管道与压力计相连以实现对生产过程中的过程压力的测量与监控，以防压力过大而损坏生产设备及危及生命。压力表有压力变送器、压力传感器等，自动化仪表的压力测试中压力系统常使用压力变送器进行数据的传输及处理。（3）流速流量仪表。流速流量仪表即采用单位时间内流过一定截面积的流体的体积或质量作为检测指标来实现对相关数据的测量与显示。（4）物位仪表。物位仪表即是通过记录位置而实现测量的目的，如在输油管道中对油面位置的测量；在化工生产过程中对试样高度的测量；铁道电气化工程中的使用的激光测距等测量技术都属于物位仪表技术。

二，仪表自动化的优势

（1）存储功能。传统的仪表主要采用时序逻辑电路和组合逻辑电路技术，只能实现某一时刻的记忆功能，随着时间的增长可能会丢失许多信息，即这些仪表只具有短期记忆功能。但是现代化仪表在仪表中植入了微处理器，其记忆功能大大增长，为时间段的记忆，且记忆状态多以便后续处理。（2）可拓展。仪表中微处理器的引入使得仪表可以引进相应的一些处理软件，利用这些抽象、简单的程序代替原来复杂的处理器，软件编程的方便快捷、成本低，硬件电路则需要大量的定时和控制电路，因此仪表中软件的引入大大的简化了程序及硬件电路的设计。（3）仪表增加了数据计算和处理的能力。自动化仪表中微处理器的引进，使得自动化仪表的数据处理能力大大增强，精度也得到的很大程度的提高。

三，仪表自动化的发展趋势

就目前仪表技术朝智能化、自动化的发展的趋势来看，今后的仪表朝大规模集成化、模块化及专业化方向发展。自动化仪表技术的主要人物是实现数据的采集、测量、处理、执行。（1）DCS朝现代化技术发展。传统的DCS技术逐步被取代，目前企业管理水平的不断提高及计算机技术的大力提高和发展，使得传统的DCS系统已经不能满足现代化企业的要求。仪表自动化技术应用的发展方向是企业经营管理效率不断提高、大系统的综合自动化，生产控制的自动化。生产控制的自动化只要有计算机集成系统实现生产控制。计算机集成系统可以将生产

过程信息管理、通信网络、控制等信息集成为一体以实现企业中数据的测量及其控制预算管理，确保过程控制、管理、优化及决策的集成化和一体化，以降低生产成本、能源消耗并实现生产效率的提高。（2）现场总线及其控制系统的广泛应用。使用现场总线的目的是实现自动化系统与现场设备的开放式线路和全数字化。现场总线具有多分支结构、能实现串行及双向通信的特点。现场总线控制系统即将中央DCS系统的控制功能传送给现场的智能仪表，这系统具有能够实现控制和测量的一体化以实现分散控制，并大幅度提高整体控制系统，以提高系统的调节功能。控制功能分散化、控制系统的开放化、仪表智能化在现场总线及其控制系统的应用降低了生产成本。（3）控制软件的朝商品化、工程化和标准化发展。

伴随着先进的控制理论及技术的发展，相应控制软件的引入使得控制系统逐步朝商品化、工程化、标准化方向发展，大幅度提高了控制系统的控制能力，自动化仪表也朝着安全、可靠、稳定的方向发展。

总结

科学技术水平的不断进步和发展，工业自动化水平不断提高，仪表自动化的应用也使得工程应用的成本大幅度降低，提高了经济效益。但是我国目前仪表自动化水平还十分有限，跟国外先进仪表自动化水平还有差距，还需不断提高仪表自动化水平，以实现经济效益的最大提升。本文重点介绍了仪表自动化的概念，选择仪表时应遵循的原则，及自动化仪表的分类。后又介绍了仪表自动化具有存储功能、可扩展、具有数据计算及处理的能力，最后叙述了仪表自动化的发展趋势。