自動化儀表,是由若干自動化元件構成的,具有較完善功能的自動化技術工具。它一般同時具有數種功能,如測量、顯示、記錄或測量、控制、報警等。接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀儀表自動化論文。
摘要:儀表自動化是現代電氣高度集成和自動化的重要體現,在現代工業(yè)發(fā)展中占據重要地位,同時儀表自動化在很多行業(yè)和領域取得廣泛應用,讓制造生產的操作變得更加簡單和準確。通過對自動化儀表類型進行總結,再對儀表自動化的意義及功能進行分析,對其重要發(fā)展方向進行研究,分別探討了總線化應用和開放化應用,以期對于儀表自動化的應用和發(fā)展,起到一定的促進作用。
關鍵詞:儀表自動化;總線化;開放化;
1自動化儀表類型
眾所周知,自動化儀表大多是傳感器、儀器顯示器以及變送器等組成,對自動化儀表進行分類,根據測試類型將其分為以下四種:
1.1流速流向表
這是比較常見的自動化儀表,具體應用領域是制造行業(yè),具體作用是對液態(tài)物質的流速、質量、數量、體積進行測量,可以輕易獲取單位時間內被測物體的質量、體積等數據。具體是對單位時間內流經相應的橫截面積流體的質量、體積等進行相關數據測量。除此之外,這類儀表還能對管道中一定時間之內的流量所占的體積、質量等進行數據測量。
1.2物位儀表
物位儀表的具體功能是對測量物品或者是液面位置進行檢測,多用于石油行業(yè)、電氣化工程等。對于生產裝置的位置進行實時記錄和測量,物位儀表在化工生產的應用是對對試樣高度進行測量,對輸油管理油面位置進行測量,實現激光測距等。
1.3溫度儀表
在一些生產環(huán)節(jié)會涉及到高溫加熱,一些產品需要對溫度進行控制,避免溫度過高或者過低而出現產品質量問題,因此溫度儀表得到廣泛應用,舉例說明智能控溫系統可以對產品的熱電阻信號進行收集并且傳給計算機。凡事生產過程涉及到溫度控制必須要用到此類儀表,將其應用到溫度監(jiān)控的生產環(huán)節(jié)中。研究初期,溫度類儀表主要通過熱電阻和熱電偶對溫度進行控制和監(jiān)測,經過長期研究和發(fā)展,智能化電子溫度儀表成為應用的主流。整體而言,具有自動化功能的溫度類儀表需要配合總線技術對采溫裝置數據進行收集和處理。首先,通過采溫裝置對生產環(huán)節(jié)的溫度變化情況進行實時收集,利用總線系統把數據傳輸到微電腦控制芯片。隨著電子技術的快速發(fā)展,現階段溫度類自動化儀表對采集的溫度度數范圍也更加廣泛,微電腦芯片的處理系統也不斷豐富其功能,甚至可以對采溫裝置傳輸來的溫度信號進行實時處理,或者是直接報警,從而為操作人員決策提供數據支持。
1.4壓力表
工業(yè)生產過程中需要對壓力進行控制,從而滿足生產需求。電氣儀表從開始時壓力計測量方式逐漸發(fā)展起來,具體工作原理是通過導壓管道和壓力計連接在一起,從而實現對生產環(huán)節(jié)壓力進行觀察和控制,利用壓力調節(jié)系統,把獲取的數據信號傳給計算機,又計算機加工處理。這種觀察是以保護生產裝置為前提,避免壓力過高而導致設備損壞,也避免因為壓力過低而對生產效率產生一定影響。一般而言,壓力類的儀表包括壓力傳感器、壓力變送器等,皆是利用儀表自動化技術實現對壓力進行實時觀測,具備數據傳輸和信息處理的功能。因此,壓力類儀表可以理解為生產過程中的保險系統。
2儀表自動化的意義及功能
儀表是電氣系統的重要組成部分,儀表在電氣系統自動化控制過程中對數據進行測量,對收集到的信息進行整合,從而為生產管理決策提供數據支持。儀表自動化的應用大大提高了生產裝置的數據測量與處理能力,實現了數據遠距離傳送的功能。具體而言,儀表自動化的功能包括以下幾個方面:
2.1記憶儲存功能
儀表自動化是從組合邏輯電路和時序電路類儀表開始得以發(fā)展,到現在已經經歷過瞬時記憶而發(fā)展成實時記憶和長時記憶,F階段儀表中添加微電腦設備的設置可以幫助儀表在通電的情況下保持長時間的記憶目標,而且可以隨時進行記憶狀態(tài)的控制和調整,便于進行后期數據處理。
2.2拓展延伸功能
以前,儀表僅僅具有硬件邏輯電路,到現在已經發(fā)展成軟件設置,使得儀表從相對復雜繁瑣的處理器,逐漸進化成核心程序系統。因為對以往硬件中大量控制和定時電路進行升級改造,使得儀表摒棄了繁雜的處理器,將其簡化成軟件編程設計功能。換言之,儀表的擴展延伸功能得益于儀表自動化的電子智能化功能。
2.3數據處理和計算功能
儀表和微型計算機系統的結合導致儀表在測量精度方面有所提升,微型計算機的數據處理能力也大大提升了儀表自動化水平,二者相輔相成。
3儀表的總線化應用
儀表的總線化應用指的是過程控制系統和儀表自動化應用的結合,按照各種現場智能化儀表以及中央控制間應用,具有高效、數字化、雙向、開放等特點。過去是采用集中測控呃方式對測控任務進行管理,隨著測控形式、測控范圍、測控時間以及測控距離的要求逐漸提高,必須要通過現代計算機技術,建立一個可以為各種現場觀測數據資源共享的網絡系統,就是在這個背景下儀表總線化應用得以開發(fā)和應用,F階段,現場總線化技術成為儀表自動化技術的關鍵技術,也是儀表自動化技術的重要發(fā)展方向,使得儀表自動化技術不斷向高穩(wěn)定、高精度、高適應、低能耗的方向發(fā)展。除此之外,儀表總線化技術生產企業(yè)為了對總線控制系統進行完善,以此而開發(fā)測試儀表和調解閥,大大完善了總線技術的應用空間。所以,化工現場自動化儀表應用總線化技術在一定程度上豐富了其功能,通過現場總線技術操作性和開放性的特點,可以把現場各種各樣的自動化儀表及控制器連接在一起,從而形成一套現場總線控制系統,大大降低了維修費用和安裝成本。
4儀表的開放化應用
儀表的開放化應用實際上離不開計算機的普及和應用,把計算機安裝到自動化儀表的內部,完成了計算機軟件與儀表開放性功能相互結合,F階段,大部分監(jiān)控儀器都是采用硬件軟件相聯結的嵌入式系統技術,硬件是具有較高性能的微處理器,這是設備的關鍵;軟件是windows、linux等嵌入式操作系統。隨著技術的發(fā)展和進步,計算機技術和儀表技術逐漸融合,也成為儀表自動化的重要發(fā)展方向,F階段,儀表具有和普通計算機一樣的USB接口、局域網網絡接口、打印機接口等,從而提升了儀表開放性,利用USB接口應用可以完成對數據的測量工作,然后將其導入可移動存儲設備,這種功能的實現使得儀表設備更像是計算機一樣容易操作。針對具有諸多接口的儀表設備來說,甚至能夠同多種現場測試、控制儀表、執(zhí)行器設備等進行銜接,主機負責過程控制,利用局域網形成具有特殊功能的測控系統,實現了具有智能化、開放化的現場測控設備和互聯系統。
5結語
隨著科學技術的發(fā)展,儀表自動化成為工業(yè)領域最為重要的發(fā)展方向,自動化儀表也得以向精度高、結構精巧、應用便捷等功能轉變。
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閱讀期刊:《儀器儀表學報》
《儀器儀表學報》是中國科協主管、中國儀器儀表學會主辦,中國儀器儀表學科最具影響力的學術性刊物。它所刊登的論文代表了中國儀器儀表學科的最高學術水平,反映儀器儀表學科的前沿、研究熱點,標志中國儀器儀表學科的發(fā)展方向。
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