1.王雅靜 2.于天成

1.遼寧省輕工設(shè)計院有限公司 2.南京蘇夏工程設(shè)計有限公司北方分公司

淺析自動化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)

1.王雅靜 2.于天成

1.遼寧省輕工設(shè)計院有限公司 2.南京蘇夏工程設(shè)計有限公司北方分公司

自動化儀表控制系統(tǒng)是電子設(shè)備的中心。隨著科技的發(fā)展，自動化儀表的設(shè)計觀念和結(jié)構(gòu)概念都發(fā)生了根本性的變化，也影響到了電子設(shè)備的發(fā)展。自動化儀表控制系統(tǒng)正逐步向開放性、總線化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。本文就此對自動化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行分析和探討。

自動化儀表；控制系統(tǒng)

一、自動化儀表控制系統(tǒng)的簡要介紹

自動化儀表控制系統(tǒng)是一個設(shè)備的神經(jīng)中樞，對設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)起著監(jiān)測的作用，也可以為調(diào)整設(shè)備的基本技術(shù)參數(shù)提供參考。自動化儀表主要是由一些自動化元器件組成，具備十分完善的自動化功能的一種技術(shù)工具。它通常同時具備好幾種功能，比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等，普遍用于石化、冶金、電力、科學(xué)研究以及國防等領(lǐng)域的自動化控制。自動化儀表控制系統(tǒng)是工業(yè)自動化系統(tǒng)的組成部分之一，自動化儀表發(fā)揮了對信息進行轉(zhuǎn)換的作用，可以將輸入信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲂盘枴Ｐ盘柲軌蚋鶕?jù)時間域或者頻率域進行表達，傳輸?shù)男盘柲軌蜣D(zhuǎn)換成連續(xù)的模擬量或者是間斷的數(shù)字量模式。

二、自動化儀表行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的自動化儀表發(fā)展起步較晚，基礎(chǔ)薄弱，早期的儀表制造體積較大，使用不靈活，功能少，未能在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，隨著科技的進步逐漸研制出氣動儀表、電子儀表等，儀表的改良和優(yōu)化使得其逐漸在工業(yè)中得到運用，計算機和信息技術(shù)的普及對儀表開發(fā)產(chǎn)生了質(zhì)的飛越，多功能、高精度的自控儀表越來越多的應(yīng)用于大型工程，但是我國自主研發(fā)的儀表與國外產(chǎn)品相比較還是存在一定差距，技術(shù)多借鑒于國外先進水平，不能很好的消化吸收變成自主優(yōu)勢，研發(fā)缺乏創(chuàng)新精神，雖然在某此常用儀表中掌握了核心技術(shù)，但是整體技術(shù)含量較低，一些高端技術(shù)尚未成熟，仍需進口。國內(nèi)企業(yè)用慣了進口產(chǎn)品，對國產(chǎn)儀表信心不足，市場因素也間接的造成儀表研制的消極影響，市場競爭壓力很大。

三、自動化儀表控制系統(tǒng)的技術(shù)

自動化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展主要包括幾個層次結(jié)構(gòu)，分別為PCS、ERP、MES等，其中PCS是對工業(yè)生產(chǎn)的過程進行控制，通過對生產(chǎn)工藝的水平、精確度進行控制，來保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品有較高的質(zhì)量，從而保證產(chǎn)品的市場占有率，ERP系統(tǒng)為企業(yè)資源的管理系統(tǒng)，主要是提供出企業(yè)決策的參考信息，并根據(jù)參考信息來制定出管理措施，有效的進行企業(yè)的運營管理。MES系統(tǒng)為制造執(zhí)行系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)中起到中樞作用，主要任務(wù)是對管理進行優(yōu)化和目標(biāo)的控制，起著承上啟下的作用，進而對資源的配置有了保證。自動化儀表控制系統(tǒng)是由三個系統(tǒng)組成，通過這三個系統(tǒng)之間的綜合集成、相互聯(lián)系，來實現(xiàn)信息綜合應(yīng)用的目的。在一些工業(yè)生產(chǎn)的過程中，儀表的主要作用是對生產(chǎn)過程中的工業(yè)參數(shù)進行檢測、控制和檢測，從而保證生產(chǎn)的安全性，安裝電腦芯片之后的智能化控制系統(tǒng)不僅在軟件上有了豐富，同時功能上也很強大，而且還有非常高的準(zhǔn)確度。采用最新科技的儀表早已超出了傳統(tǒng)的儀表框架范圍，在自動化控制儀表系統(tǒng)的不斷發(fā)展下，相關(guān)工作人員也要提升自身的專業(yè)知識和素質(zhì)，詳細的了解自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，并配合計算機軟件來進一步的提升儀表的功能。

四、自動化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢

1、分布式控制系統(tǒng)

集中式控制系統(tǒng)是自動化儀表分布式控制系統(tǒng)的前身，經(jīng)過無數(shù)次的改進與演變，最終形成一種全新的計算機控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)是由過程控制和監(jiān)控構(gòu)成的，同時會將通信網(wǎng)絡(luò)作為溝通紐帶，綜合4C技術(shù)實現(xiàn)靈活管理，在集中操作基礎(chǔ)上進行有效的分布式控制管理、分級管理。分布式控制系統(tǒng)具有較高的靈活性，針對一些生產(chǎn)多變的企業(yè)相對比較適用。

2、開放性控制系統(tǒng)

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，自動化儀表和計算機技術(shù)的結(jié)合是必然的，兩者之間的關(guān)系也越來越緊密。通過調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在眾多的測量控制儀器都是以嵌入式的操作系統(tǒng)作為核心軟件，同時采用性能相對較高的微處理器作為核心硬件，形成一種嵌入式的控制系統(tǒng)。據(jù)相關(guān)資料表明，著名的儀器儀表生產(chǎn)商曾經(jīng)指出，任何儀器都應(yīng)該具有和計算機互聯(lián)的功能，其中包括USB、網(wǎng)絡(luò)接口、打印機接口等等，各種儀器儀表的測量控制結(jié)果可以通過USB接口，進行有效的傳輸，通過計算機或者移動硬盤等外界儲存設(shè)備便于分析和處理。開放性是其中主要的核心理念，通過各種對外的輸入出接口，可以將機器設(shè)備全部連接，實現(xiàn)計算機對設(shè)備的統(tǒng)一管理，實現(xiàn)工作現(xiàn)場各種設(shè)備的智能化管理。

3、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)

自動化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展過程離不開網(wǎng)絡(luò)化控制，這也是現(xiàn)在及未來的發(fā)展趨勢，其中會涉及到很多計算機網(wǎng)絡(luò)。為了能更好的發(fā)揮儀表的控制功能，現(xiàn)場的總線技術(shù)可以通過數(shù)字化通信技術(shù)將自動控制系統(tǒng)和現(xiàn)場的各種儀器設(shè)備與企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)進行連接，通過企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)有效的觀察各種儀器設(shè)備的使用情況。新時期，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在快速的發(fā)展，同時也被廣泛的推廣和應(yīng)用，自動化儀表在未來的發(fā)展中必定會以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系為核心內(nèi)容，形成所謂的IP智能現(xiàn)場儀表。利用嵌入式互聯(lián)網(wǎng)為最基礎(chǔ)單位，建立自動化儀表控制系統(tǒng)，同時利用以太網(wǎng)來覆蓋每個層次及角落，這樣會變得更加的透明，實現(xiàn)工作人員現(xiàn)場智能化辦公，提升工作效率，該系統(tǒng)的互聯(lián)性和開放性是一次科學(xué)的技術(shù)改進。

結(jié)束語：

隨著科技的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，自動化儀表從最初的獲取、存儲、處理和傳輸信息，發(fā)展到了實時控制工業(yè)生產(chǎn)過程。微電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)推動了自動化儀表向開放性、總線化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在發(fā)展的過程中，計算機技術(shù)促進了自動化儀表技術(shù)發(fā)展，而計算機技術(shù)和工業(yè)局域網(wǎng)之間的融合又發(fā)展和豐富了自動控制技術(shù)。現(xiàn)代自動化儀表控制系統(tǒng)的功能不再單一，在未來發(fā)展的過程中將會取得更廣泛的應(yīng)用。

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