工业仪表自动化控制技术发展的新趋势初探陈忠

工业仪表自动化控制技术发展的新趋势初探陈忠

陈忠徐洁

陈忠徐洁

（中环天仪（天津）气象仪器有限公司天津300384）

摘要：随着社会的发展与信息化技术的繁衍，工业的生产过程也迎来了重要的技术改革。工业仪表早期在化工、石油以及冶金领域有广泛的应用，但是随着科学技术发展与工业生产的需要，工业仪表的自动化控制不断应运而来，极大提升与改善了工业仪表的工作性能，在一定程度上极大促进了我国经济事业的发展壮大。因此，本文主要分析了工业仪表自动化控制的技术应用以及发展趋势。

关键词：工业仪表；自动化控制；技术发展；趋势

1工业仪表研究

1.1工业仪表原理

工业仪表主要是指自行记录、测量和任务控制等操作，而不需要有人在现场操作。工业仪表将记录好的信息自动传送到终端，终端接到信息数据后会自动进行分析和处理，自动化仪表的工作原理体现为：在力矩平衡、电平衡和力平衡等平衡概念上开展工作。感受部件的传感系统将接收到的现场测量数据（包括压力值、温度值和流量值等），利用变送器进行数值转换后，进一步扩大电流量、电压量和机械量的数据，再次通过变送器，将扩大后的数据发送到显现系统，并让反馈系统和扩大后的数据相对比，进而有效保持平衡状态。

1.2工业仪表种类

工业仪表有多种类型，因此需要根据不同的标准对仪表进行分类，若是以生产实践过程需要进行检测的指标类型去分类，工业仪表主要包括以下类型：温度检测表、压力检测表、流量检测表、物位检测表、机械量值检测表还有剖析流程的装置等；如根据生产实践过程中工业仪表拥有的性能进行分类，则包括：检验类、展示类、调整类、实施设备、计算类、设置量发生装置和信号转变系统等。

2工业仪表与自动化控制技术的应用价值

随着科技技术的不断发展，工业自动化技术也得到了提升与改善，并向着创新化以及智能化的方向不断提升。工业仪表以及自动化控制技术在实际应用中的具体内容首先是能实现自动控制技术，在进行工业生产中，将数据输入到仪器中，就能实现对仪器设备自动监管的工作，并且可以缓解施工人员的工作压力，自动实现自动切断运行线路的开关的操作，工作人员可根据实际的生产与工作设置相应的时间，保证自动控制工作，减少人为操作失误，提高工作效率与质量。其次自动化技术发挥了重要的保护机制，工业生产进程中的工作环境极其复杂，设备种类繁多，还会出现接线不规范的情况，这些现象都中都會蕴含潜在的生产安全故障，利用传统的检修以及检测方法往往难以发现这些潜在的危险因素，导致后续的一些列生产工作受到影响，此时，恰当的运用自动化控制技术就能化险为夷，及时的排查出潜在的安全故障，适当的时候切断电源，终止程序的运行，保证生产安全，提高经济效益，并保证生产继续进行；然后具有良好的监控功能，在计算机技术系统的支持与帮助下，当系统中运行的电压、电流以及功率超过设定设定的限值时，计算机系统就会进行警报工作，使工作人员能够在第一时间发现问题，通过警报提供的信息进行控制与处理，还可以实现远程监控，将各个系统的计算机进行有效连接，通过分辨电磁波信号，保证远程监控设备能维持正常运行，从而确保进行实时的数据监控与控制。

3工业仪表与自动化技术应用

各类先进技术的应用都在一定程度上促进了工业仪表自动化技术的发展，以下主要针对传感器与调节器、PLC技术以及无线通信技术的应用进行介绍。

3.1传感器与调节器

传感器是工业仪表的数据采集单元，其精度和灵敏度直接决定着工业仪表的检测水平。利用先进的光控、核磁共振等技术，对传感器的性能有了极大的改善，而半导体材料的应用更是进一步提高了工业仪表的精度及灵敏度。在工业仪表的调节方面，采用先进的前馈、非线性以及滞后等数学手段，将仪表的调节规律智能化，以此适应自动控制系统，促进了工业生产效率，提高了工业生产水平。同时，先进的EEPROM技术采用智能、数字化相结合的方式，提高了工业生产中的控制工艺，对工业发展起到了很大的推进作用。

3.2PLC技术

PLC即可编程控制器，主要针对传感器采集到的数据进行分析，根据编好的程序发送指令。PLC技术的应用使软件代替了原有的硬件复杂电路，通过程序的执行即可完成大型复杂控制电路所要解决的问题，使仪表系统大大简化。同时，PLC技术极大的丰富了仪表的功能，利用软件易于修改和扩展的特性，工业仪表的使用范围及测试精度得到很大的提升。在工业仪表中，其控制核心是其中的微型计算机，需要具备强大的运算、存储功能，具备快速的测量速度和精度，同时，存储器具备较强的记忆存储功能，方便后期对数据进行有效分析处理。

3.3无线通信

随着无线网络的发展，工业仪表与其相结合在工业生产领域也发挥着重要作用。利用无线通信技术的发展，可实现遥测技术及遥控技术，摆脱了工业仪表与待测仪器之间的距离限制，真正意义上实现了测量的智能化。利用无线通信技术的工业仪表可获取更全面的测试信息，在人工难以达到的恶劣环境下亦可实现所需监控，保证了工业生产的安全性。

4工业仪表自动化发展趋势

4.1智能化

仪表的智能化指的是仪表自身带有智能化操作处理功能。仪表含有大规模的接口通信技术、基层电路技术以及微处理技术，并对嵌入式的软件进行内部操作处理，对信号的非线性进行处理，能适当的补偿压力与温度，对零点进行修正，在这些作用的之上，还能有效的监控系统，并及时将系统中出现的问题实施分散处理操作，提升系统功能。仪表的自动化不但改善了仪表的性能，还极大的方便了信息交流工作。当前，在总线智能化网络的应用与开发中，现场的总线技术已经成为了自动化技术的重要构成部分。现场总线技术需要以数字信息技术作为基础，在信息技术的快速发展下，使得仪表的自动化设置也有了较快的发展。

4.2总线化

现场的总线技术在实际中应用广泛，其包含的重要仪表是现场仪表。现场仪表是现场设备中的自动化控制仪器，包括执行器、变送器以及在线分析仪表，随着测控任务越来越繁重，远程测控的广泛操作，原有的测控技术远远不能满足工作需要，必须开发建立能对现场仪表数据进行共享与检测的网络，因此开发出了现场总线控制体系，也叫做fcs系统，此系统能实现中央控制系统与仪表之间的通讯，建立开放化、数字化与三相通信的系统。并且，为了能使FCS能得到广泛的普及与应用，许多生产厂家也制造了跟FCS配套的调节阀与测量仪，都具有总线功能，大大促进了FCS的完善与改革。

4.3网络化

现场总线技术的技术是数字通信技术，自动控制系统与计算机的结合，可以充分提升与改善仪表的性能，实现智能化操作。在信息技术的快速发展之下，带动自动化仪表向网络技术方面发展，成为现在应用的Ip智能现场仪表。通过信息网络的连接，可以在网络上搭建整个企业的自动化仪表，实现办公自动化与工业自动化的完美结合。

结语

随着我国社会经济的不断发展，科技发展受到越来越多的重视，这也在一定层面上促进了工业仪表与自动化技术的发展。由于其在工业生产领域所发挥的重要作用，智能化、数字化、总线化、网络化的工业仪表成为技术发展的必然趋势。随着工业仪表中各部件的应用水平不断提高，仪表的自动化水平随之增强，从而促进了工业生产领域的全面发展，提高了生产效率，降低了人工成本，节约了能耗，增强了生产安全性，加快了我国工业化步伐，实现了我国工业生产的全面自动化。

参考文献：

[1]尤克强.工业仪表与自动化技术的新发展[J].仪器仪表标准化与计量，2002，05：23-25+7.

[2]王鹏飞.浅谈工业仪表与自动化技术的新发展[J].中国石油和化工标准与质量，2012，12：104.

[3]张丽莉.有关工业仪表与自动化技术的发展探究[J].民营科技，2012，11：36.