关于自动化仪表控制系统技术探讨

关于自动化仪表控制系统技术探讨

马占华

男  汉  天津市武清区

　　摘要：随着科学技术的飞速发展和人工智能的不断发展，自动仪表控制系统在设备方面发挥着越来越重要的作用。嵌入式计算机的使用从根本上改变了自动仪表的结构设计和概念，并对系统的发展产生了深远的影响。在分析自动化仪表发展的基础上，探讨了其智能化、网络化、总线化和开放性的基本特点和发展方向。

关键词：自动仪表；计算机控制系统；嵌入的

1自动仪表控制系统简介

1.1自动仪表控制系统

自动仪表控制系统是设备的神经中枢，它起着监测设备是否正常运行的作用，也可以为调整设备的基本技术参数提供参考。自动化仪表主要由一些自动化元件组成，是一种自动化功能完善的技术工具。它通常同时具有多种功能，如测量或记录、显示、控制和自动报警。自动化仪表通常包括：流量、压力、温度等仪表，压力、热力、标准等校准仪表的校准仪表，而数字控制、流量等仪表广泛应用于石油化工、冶金、电力、科研、国防等领域的自动控制。

1.2自动仪表控制系统的特点。随着我国计算机技术的不断进步和信息时代的到来，自动化仪表也取得了长足的发展。包括自动化和数据处理控制系统。作为工业自动化的必要条件，仪表和控制系统的发展越来越受到人们的重视。那些精度更高、性能更好的测量仪器逐渐应用于微处理器。这样，仪器逐步实现了网络化和智能化的发展，我国的自动仪表控制系统也取得了很大的进步。尽管如此，与国外先进技术相比，我们仍有一定差距，但我们不能否认我们取得的进步。在某些领域，我们取得了良好的成绩，在世界同行业中遥遥领先。近年来，我国自主生产的一些低端压力变送器发展迅速。由于品种多、价格优势，它们在市场上具有竞争力。

2自动化仪表控制系统技术研究

2.1情报

从现阶段我国自动化仪表的发展趋势来看，自动化仪表控制系统的核心是智能化。自动仪表控制系统的智能性能是它具有多种新功能。传统的自动仪表控制算法只能通过分散控制系统或调节器来完成。自动仪表控制系统的智能执行器或变送器可以通过植入智能PID控制模块，实现相关仪表的独立调节，增强自动仪表控制的可靠性。

2.2精度高

随着我国经济水平的不断提高，企业对产品质量的要求越来越高。此外，国家一直倡导和实施节能减排战略措施，使控制系统和测量仪器的精度进一步发展和提高。此外，在一些大型项目建设之前，自动仪表控制系统需要进行招标，并且对自动仪表控制的准确性有要求。只有当精度超过并等于要求的精度时，才能在大型项目中使用。

2.3无线

现场网络是一种网络，主要用于企业中控制机器和测量设备之间的数字通信。它是用于控制器、传感器、各种操作终端和控制器通信的专用网络。这个过程可以称为现场总线。由此可见，现场总线是一项极具潜力的技术，应在企业中广泛应用。然而，由于国际标准不统一等诸多原因，现场总线在推广过程中受到阻碍。因此，应尽快制定一套统一的现场总线国际标准。　　

2.4网络

一般来说，现场总线技术是利用计算机数字通信技术将现场设备和自动控制系统添加到企业信息网络中。现场总线可以使自动仪表控制系统发挥重要作用。随着我国信息技术的不断发展，未来可能出现基于网络结构系统的自动化仪表。

2.5开放性

目前，嵌入式操作系统在我国测控仪器中得到了广泛的应用，而嵌入式操作系统是系统软件的核心。未来，中国的自动化仪器仪表将与计算机充分接触。

3自动化仪表控制系统的发展方向

自动化仪表技术也随着科学技术的发展而发展，对仪表提出了更高的标准和要求。仪器仪表的未来发展方向是充分利用新的工作原理，选择新的材料和元件，如利用超声波、X射线、微波、远红外、核磁共振成像、激光等原理，利用不同的半导体敏感元件、集成光路和电路、光纤等。其最终目标是使仪器更小、更轻、更低的生产成本，更有利于使用和维护。

3.1分散控制系统的发展方向

分布式控制系统是一种全新的计算机控制系统，它是在集中式控制系统逐步发展和演变的基础上发展起来的。它是一个主要由过程控制级和过程监控级组成的系统，以通信网络为纽带。它集成了现代计算机技术、现代通信技术、现代图形显示技术和现代控制技术，即4C技术。其指导思想是集中运行、分散控制、集中运行、分级管理、灵活配置。国产DCS系统已用于大型超临界火电机组的控制系统。

3.2开放式控制系统的发展方向

目前的测控仪器越来越多地采用嵌入式系统技术，即嵌入式操作系统核心软件和微处理器核心硬件系统，具有很高的性能。未来，仪器和计算机之间的互连将更加紧密。安捷伦认为，仪器和其他相关设备应具有计算机的所有接口，如打印、USB、LAN和其他接口。测量结果还应使用UBS接口保存到移动硬盘等可移动存储设备。使用此设备就像操作计算机。如果接口完整，您可以连接各种现场测量和控制仪表或相关执行机构设备。在过程控制系统主计算机的支持下，利用网络可以形成具有特定功能的测控系统，从而实现各种智能现场测控设备的开放互联。

3.3网络化控制系统的发展方向

现场总线技术使自动控制系统和现场相关设备能够通过数字通信技术连接到企业信息网络。作为企业信息网络的底层，它可以有效地发挥智能仪表的作用。由于工业信息网络技术的快速发展，在不久的将来，可能会产生基于网络架构的新型自动化仪表，即IP智能现场仪表。例如，基于嵌入式Internet的控制网络架构具有以下基本特征：以太网将贯穿网络的每一层，使网络更加透明，它覆盖了企业的所有应用范围，从而在实质上实现了手动办公和工业自动化办公的完美结合。因此，它可以称为平面工业信息控制网络。其出色的连接性和可扩展性使系统在实质上成为一个完全开放的网络架构，从而实现了实质上的统一。　　

3.4自动化仪表总线的发展趋势

现场仪表主要是过程控制系统中的现场设备。同时，现场仪表主要由相关检测仪表、在线分析仪、变送器和执行机构组成。目前，现场总线的使用频率更高，但构建集中式和分布式测试系统相对简单。因此，集中式测量和控制无法满足复杂、远程和大型工程的要求。在这种情况下，有必要积极构建一个网络，使所有现场仪表数据能够一起使用。这是现场总线控制系统的开发经验。现场总线控制系统不仅可以用于开放式信息系统、双向信息系统、全数字化、现场自动化仪表之间的多站控制，还可以用于中央控制系统。

结论：

随着我国科学技术的不断发展，自动化仪表企业通过不断优化和完善我国自动化仪表控制系统，在企业中发挥着非常重要的作用。因此，相关人员应积极对自动化仪表控制系统进行深入研究，使自动化仪表控制体系更加智能化，使自动仪表控制系统更具适应性，在企业中发挥更大作用。　　

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