【關(guān)鍵詞】儀表技術(shù)；工業(yè)自動化；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

引言

在社會市場體系不斷發(fā)展的形勢下，工業(yè)生產(chǎn)模式逐漸嚴格，為了進一步提升工業(yè)和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)正在以前所未有的速度改進和優(yōu)化。儀表技術(shù)作為其中的重要內(nèi)容之一，有利于提升工業(yè)生產(chǎn)自動化的控制精度，結(jié)合計算機和信息技術(shù)，強化生產(chǎn)設(shè)備和儀器監(jiān)督效果，完善生產(chǎn)體系，在提升生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上加大生產(chǎn)安全性。

一、儀表技術(shù)的分類

（一）溫度儀表技術(shù)

溫度儀表技術(shù)的主要目的是提升工業(yè)生產(chǎn)溫度測量效果，在工業(yè)自動化系統(tǒng)運行的過程中，會隨著生產(chǎn)的時間推移，溫度不斷提升，因此，必然需要對溫度進行實時監(jiān)測，合理利用溫度儀表技術(shù)開展溫度測量和監(jiān)控效果。溫度儀表技術(shù)涉及熱電阻或熱電偶設(shè)備，以此對自動化系統(tǒng)進行控制。隨著智能化技術(shù)不斷進步，溫度儀表技術(shù)逐漸成熟，溫度控制技術(shù)更加精準，能夠借助計算機系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息傳送至服務(wù)中心，通過對數(shù)據(jù)逐步進行處理，提升溫控測量的質(zhì)量。

（二）物位儀表技術(shù)

工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，物位儀表技術(shù)的應(yīng)用也很常見，主要是利用儀表技術(shù)來定位產(chǎn)品，將信號轉(zhuǎn)變成電信號輸出，然后轉(zhuǎn)變成可讀的數(shù)據(jù)。在實際生產(chǎn)中，可以通過物位儀表技術(shù)明確生產(chǎn)產(chǎn)品的高度、長度等。在測量輸油管道中油面位置、鐵道電氣距離等方面，物位儀表技術(shù)的應(yīng)用很普遍，尤其是在液體生產(chǎn)過程中，應(yīng)用效果較為明顯。

（三）壓力儀表技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，壓力儀表技術(shù)同樣是一種常見的技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)中，為了確保生產(chǎn)效果，需要合理控制設(shè)備的使用壓力。通常情況下，壓力測試會將壓力儀表與壓力管道、壓力計等設(shè)備連接起來，以便觀察生產(chǎn)過程中的壓力變化。在智能化技術(shù)應(yīng)用下，壓力儀表技術(shù)的應(yīng)用還可以針對壓力異常問題給予警示，以便工作人員及時采取措施進行處理，避免出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故。另外，工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用壓力儀表技術(shù)，也可以對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行記錄，為工作人員分析數(shù)據(jù)提供便利，幫助他們及時找到潛在風險，保證人身安全。

二、工業(yè)自動化中儀表技術(shù)的應(yīng)用

（一）工業(yè)自動化中傳感器技術(shù)的多元應(yīng)用

在儀表技術(shù)中，傳感器作為一項重要組成部分，起到物理量轉(zhuǎn)換的作用。傳感器可以將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，有利于對工業(yè)參數(shù)的檢測和監(jiān)測。傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。在工業(yè)自動化的過程中，傳感器技術(shù)在電力、石油、化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。以化工行業(yè)為例，由于化工生產(chǎn)存在一定的安全風險，通過傳感器技術(shù)的應(yīng)用，可以對生產(chǎn)溫度、壓力、流量進行實時監(jiān)測，以此掌握各項工序的反應(yīng)參數(shù)，并且將監(jiān)測結(jié)果轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)所需的信息，如酸堿度、濃度等數(shù)據(jù)，為相關(guān)工作人員提供更真實可靠的數(shù)據(jù)。在電力自動化系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對電壓、頻率、電流等數(shù)據(jù)的監(jiān)測，同時可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對發(fā)電機組功率自動調(diào)節(jié)，保證電網(wǎng)安全運行。

（二）工業(yè)自動化中信號處理技術(shù)的應(yīng)用

在工業(yè)自動化系統(tǒng)中，信號處理技術(shù)也是一項常見儀表技術(shù)，具有分析、處理、優(yōu)化數(shù)據(jù)的作用，以此提升工業(yè)化系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定效果。信號處理技術(shù)在實際工業(yè)生產(chǎn)中，大多應(yīng)用在設(shè)計與優(yōu)化工業(yè)自動化系統(tǒng)，或系統(tǒng)故障診斷與維修方面。在工業(yè)儀表技術(shù)中，相對于繼電器控制裝置，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）具有具有操作簡便、維修便利的優(yōu)點，體積也小，能夠直接使用115V電壓，為工業(yè)自動化生產(chǎn)提供較大助力。例如，輸送機系統(tǒng)維護過程可利用儀表信號處理技術(shù)來判斷PLC及開關(guān)信號是否正常，其工作流程如圖2所示。

信號處理技術(shù)可以對反應(yīng)過程進行監(jiān)測，并且得到各種數(shù)據(jù)，以此精準控制各類物質(zhì)的質(zhì)量，起到優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)作用；另外，還需要定期對儀表技術(shù)進行檢查。需要檢查的項目如表1所示。

（三）工業(yè)自動化中數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用

在工業(yè)自動化生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)采集技術(shù)作為一項關(guān)鍵技術(shù)，可以對工業(yè)生產(chǎn)中的各項數(shù)據(jù)進行準確、快速的采集和存儲。通常情況下，數(shù)據(jù)采集技術(shù)在工業(yè)自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、存儲方面應(yīng)用優(yōu)勢較為明顯。例如，在生產(chǎn)制造業(yè)中，數(shù)據(jù)采集技術(shù)和傳感器技術(shù)應(yīng)用可以實現(xiàn)線上采集和處理數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，借助數(shù)據(jù)分析技術(shù)對其進行分析和處理，明確各項數(shù)據(jù)的參數(shù)值和存在的問題，通過采取相應(yīng)的技術(shù)措施進行處理和優(yōu)化。對于自動化工業(yè)生產(chǎn)來說，儀表技術(shù)逐漸朝著智能化方向發(fā)展，推動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。對于系統(tǒng)故障診斷而言，信號處理技術(shù)可以對傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行分析、整合，找到數(shù)據(jù)差異，進而精準定位故障位置，找到影響因素，及時進行處理和維護，促使工業(yè)自動化系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。

三、儀表技術(shù)在工業(yè)自動化中應(yīng)用的技術(shù)難度及對策

儀表技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用存在一定的技術(shù)難度，嚴重影響其應(yīng)用效果。

（一）儀表技術(shù)面臨著更新?lián)Q代的巨大壓力

在科技水平不斷提升的今天，工業(yè)自動化的發(fā)展對儀表技術(shù)的要求也在不斷提高。企業(yè)應(yīng)不斷進行相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的升級工作，才能有效提高自身的行業(yè)競爭力，但儀表技術(shù)更新升級存在一定的技術(shù)難度，亟需加以解決。

為解決工業(yè)自動化儀表技術(shù)升級問題，企業(yè)可從國外引進先進的儀表技術(shù)，從而滿足技術(shù)更新?lián)Q代的需求。企業(yè)還可以 與儀表供應(yīng)商之間進行緊密合作，從而及時獲取先進的技術(shù)方案和先進儀表設(shè)備，有效提升自身的競爭力。同時，企業(yè)技術(shù)人員也可在工業(yè)自動化儀表設(shè)備中增加傳感器、控制器和執(zhí)行器，有效提升其智能化水平，達到技術(shù)升級的目的。

（二）工業(yè)自動化儀表的維護和管理工作極其復(fù)雜

在工業(yè)自動化生產(chǎn)中，其儀表系統(tǒng)十分復(fù)雜，且擁有大量設(shè)備，需要對其進行日常維護和管理，才能確保儀表設(shè)備的正常運行，助力工業(yè)自動化生產(chǎn)。但工業(yè)自動化儀表種類多樣，且維護方法不同，對其維護管理工作帶來巨大挑戰(zhàn)。

為解決儀表設(shè)備維護困難問題，有必要構(gòu)建完善的維護管理制度。首先，建立日常檢查制度，技術(shù)人員應(yīng)對儀表設(shè)備進行日常檢查和維護，指定相應(yīng)的點檢標準，并對儀表設(shè)備的使用情況加以記錄。同時還應(yīng)做好硬件和軟件管理工作，對硬件中的插件板、卡件等變更情況進行詳細記錄，并對軟件內(nèi)容進行雙重備份，以免因檢修工作造成相關(guān)內(nèi)容的缺失。其次，建立儀表設(shè)備定期養(yǎng)護制度。養(yǎng)護人員應(yīng)對儀表設(shè)備表面進行清潔養(yǎng)護，對設(shè)備接線情況、附件顏色、配件數(shù)量等進行全面檢查，并按照維修養(yǎng)護手冊進行儀表設(shè)備的定期保養(yǎng)，確保其運行穩(wěn)定。再次，提高工業(yè)自動化儀表的可靠性。在進行儀表設(shè)備的采購工作時，采購人員應(yīng)該對其安全性和可靠性進行優(yōu)先考慮，才能保證儀表設(shè)備安全、穩(wěn)定運行，以免影響工業(yè)自動化生產(chǎn)，進而減少儀表設(shè)備突發(fā)故障的幾率。最后，為及時發(fā)現(xiàn)工業(yè)自動化儀表設(shè)備的故障問題，應(yīng) 建設(shè)儀表設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，對儀表設(shè)備的運行情況進行實時記錄，一旦發(fā)現(xiàn)某個儀表設(shè)備出現(xiàn)異常問題，監(jiān)控系統(tǒng)會發(fā)出警報，并在屏幕中顯示故障位置，便于維修人員及時解決問題，確保安全生產(chǎn)。

四、工業(yè)自動化中儀表技術(shù)的發(fā)展前景

（一）智能化發(fā)展態(tài)勢

當前，市場競爭局勢越來越激烈，全球進入了智能化發(fā)展階段，旨在不斷提升工業(yè)化生產(chǎn)效果，促使工業(yè)朝著智能化、高端化方向發(fā)展，在這樣的形勢下，智能化儀表設(shè)備勢必會得到更多的發(fā)展空間，不僅如此，智能化儀表技術(shù)也起到了推進生產(chǎn)效率的作用，促使工業(yè)生產(chǎn)快速、高效。為此，儀表技術(shù)智能化發(fā)展與工業(yè)自動化生產(chǎn)之間相輔相成。新時代背景下，智能化儀表技術(shù)主要涉及大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，結(jié)合當下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能促使工業(yè)生產(chǎn)更加高效、精準、快速進行。通過合理控制各種安全風險，智能化儀表技術(shù)能有力提升儀表技術(shù)的分析和數(shù)據(jù)處理能力，也可以利用算法對生產(chǎn)過程進行預(yù)測，以此掌握工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的形勢。另外，智能化儀表設(shè)備也可以根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)特性進行分析，實現(xiàn)自動控制生產(chǎn)設(shè)備及物料投放的目的，促使各類生產(chǎn)任務(wù)高效落實。

（二）提升自動化安全生產(chǎn)技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)中最受關(guān)注的話題便是生產(chǎn)安全性。隨著自動化儀表的廣泛應(yīng)用，越來越多廠家在獲得相關(guān)資質(zhì)的基礎(chǔ)上，不斷加大自動化儀表技術(shù)生產(chǎn)力度，積極采用新的生產(chǎn)技術(shù)，提升儀表技術(shù)的生產(chǎn)安全性能。因此，隨著市場的發(fā)展和進步，企業(yè)要想獲得一席之地，需要從自身的生產(chǎn)角度出發(fā)，通過反復(fù)測試儀表安全功能，在保證其質(zhì)量和功能的基礎(chǔ)上，提升自身的核心競爭力，并確保流入市場的儀表質(zhì)量滿足實際生產(chǎn)需求。

（三）有利于節(jié)約成本

在工業(yè)自動化生產(chǎn)技術(shù)中，儀表技術(shù)通過實現(xiàn)自動化控制，在保證精度和安全的同時，能節(jié)約企業(yè)資金和投入成本，促進工業(yè)生產(chǎn)?，F(xiàn)階段，社會對于節(jié)能降耗、環(huán)保生產(chǎn)的重視力度逐漸提升，儀表技術(shù)自動化控制功能可以精準地控制各類物料投放，避免出現(xiàn)物料浪費的問題，全面提升資源利用率。由此，自動化控制技術(shù)應(yīng)用可以解放大量的人力資源。工作人員通過對機械設(shè)備進行有針對性的改進，改進企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)體系，就能實現(xiàn)系統(tǒng)自動化技術(shù)控制目的。

結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)的支持下，儀表技術(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)了顯著的提升與全方位的改進，其在工業(yè)自動化生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用變得愈發(fā)廣泛且深入。這一技術(shù)革新致力于實現(xiàn)高效、精準、安全及智能化的生產(chǎn)目標，為工業(yè)自動化生產(chǎn)的整體質(zhì)量和效率提供了堅實的技術(shù)支撐。通過不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，儀表技術(shù)系統(tǒng)正助力工業(yè)領(lǐng)域邁向更高水平的發(fā)展階段，有效促進了工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為構(gòu)建綠色、智能、高效的現(xiàn)代工業(yè)體系奠定了堅實的基礎(chǔ)。