自动化仪表与自动化控制技术

自动化仪表与自动化控制技术

刘芳林 ,阎晓青  ,杜成周

山东京博石油化工有限公司   256500 

摘要：自动化控制系统由PLC控制、通信、DCS控制等模块组成，具备自我保护、监督等作用特点。通过使用自动化仪表与自动化控制技术能够有效帮助工业生产提高效率，降低失误率，更大程度上节约成本，在智能化监控、传感、数据测量整合等方面均得到了具体应用。

关键词：自动化仪表；仪表；控制技术

一、自动化仪表与自动化控制技术

随着工业生产不断地发展进步，更多仪表设备被发明制造并实际应用在日常生产工作中，自动化生产成了传统制造企业向智能制造转型迈出的重要一步。生产施工现场通过使用计算机软件等系统化工具，有效连接仪表设备并将相关线下信息进行采集录入转换成为数字化信息，并将形成的数字信息与自身的业务需求结合，最终完成自动化仪表与自动化控制任务。以此保障相关仪表设备稳定运行，加强管理操作人员安全性，提高生产效率的同时降低失误率，全面提升企业的整体效益。

二、自动化仪表控制系统的组成模块和特点

1、自动化仪表控制系统的组成模块

PLC控制模块。通过引入微电子技术、计算机技术等，建立起柔性的远程控制系统。该模块的重点是要提高其运行质量，提升电磁抗干扰素力，因此在建立的过程中要重点实施保护，确保打造出一个安全稳定的运行环境，从而让数据采集传输的效率和质量得到保障。PLC控制模块主要用来取代继电器、计数等顺序控制功能，随着技术的不断发展进步其体积和质量也在逐渐变小，发展至今安装已经十分便捷并且易于操控。

通信模块。在该模块的帮助下，可将采集的线下仪表设备相关生产数据利用通信媒介进行上传保存，以方便各级部门根据任务需求对数据调用分析。同时智能算法等更可依托网上采集传输的数据进行分析规划，提供实时的最优化执行指令和策略，但对传输速率要求极高。因此，企业的工业生产数据在保密层级不太高的情况下，可以选择互联网和局域网相互连接的方式，来减少对主要资源设备的依赖，降低运行成本，并且通过互联网上的相关数据实现资源互通共享。

DCS控制模块。DCS 控制系统由四个区域组成，分别是为实时监控、自动控制、防盗开关、历史记录。实时监控对实际生产进程数据进行捕捉、分析、判定，确保生产的安全性；自动控制对实际生产过程中的一些PID参数及时进行调整，让生产过程更加精准化。防盗开关则是对实时监测得出的分析判定结果，对异常或者突发状况等现象进行报警；而以上所有数据都将备份在历史记录中作为留存证据供相关人员后续查阅。

2、自动化仪表控制技术的特点

具备自我保护能力。当连接的仪表设备出现故障并影响正常生产运行，响应警报数值会在自动化仪表上进行体现，通过依托自动化仪表控制技术能够对故障设备进行关停以保证整体生产的安全性。

具备运行监测作用。是否漏电、设备老化影响生产效率等问题在日常工作中，管理实施人员是很难通过肉眼进行观测。使用自动化仪表控制技术能够有效收集海量设备运行数据并依托相关算法完成分析判定，在无需视觉观察的情况下对所连接设备进行全面的运行监测，降低故障发生概率。

具备自动控制作用。自动控制功能主要用于此类换流设备和压力开关当中，一般采用分散管理的方法实现调节作用。如果出现停电等相关故障，设备失去电源供应，需要设置电子设备的自动控制和电源控制，管理所有仪表设备，即可成功完成这一过程，最终确保电源工作正常。

三、自动化仪表与自动化控制技术实施措施

1、提高操作人员的专业性

实际上在通过使用自动化仪表和自动化控制技术后，自动化智能化程度提升，操作人员的整体操作难度其实会有所下降。但因为人工数量将会减少，平均每个人员所关联设计的设备将会增多，比如原来每个人关联操作两三台机器，但加入自动化控制后，一个人管理控制一个自动化系统，关联的很可能是整条生产线十几台机器，因此操作人员身负的责任也更加重大。

因此即便在操作难度有所降低的情况下，更加要注重提高操作人员的专业性。为相关操作人员开设专业培训学习班，并在学业完成后对所有人员进行严格的理论和实操考核，通过者方能加入到工作岗位中。

2、加强管理过程的严谨性

首先，参照其他企业类似生产线建立严谨的管理制度，并进行实操评估确定制度流程的合理性。并且在自身生产线上经过多轮试运行确保无误后才能投入到正式生产中。

其次，多组织进行一线操作员工的交流探讨会。聆听操作人员在具体生产过程中所遇到的困难问题，以及现有流程制度实行时是否存在不合理，结合实际加以验证完善，不断改进。

3、做好突发事件的预防性

一定要对任何可能的突发事件和安全隐患做好提前预案。生产安全不是小事，而任何机械、系统即便制造运行多年也都有可能存在尚未发现的隐患和问题。根据生产环境，提前做好可能出现最坏情况的应急预案，一旦生产过程中真的出现问题，优先保障人员安全，并且做好设备更换或替代准备，让其对生产进度的影响降到最低。同时要积极做好设备检查维护工作，了解其最新运行状态，防患于未然。

四、自动化仪表与自动化控制技术的具体应用

1、人机界面操作

传统用户界面操作方法其实存在着一定的问题，无法实现仪表测量仪器的有效控制，因此其用户界面操作程序仍需更新和完善。通过引用自动化仪表和自动化控制技术可以实现仪表与操作人员之间的完美互补，提高操作效率，从而提高设备的生产率和质量。自动化仪表操作步骤减少，操作难度降低，有效避免了操作人员因复杂操作而出现的故障甚至事故，大大提高了工作的效率和质量。因此，越来越多的传统制造企业采取自动化仪表和控制技术对其自身传统人机界面操作进行优化改良。

2、智能化监控

工业生产设计行业众多，环节也比较复杂，其中不乏具有一定危险性的，因此在工业生产中，安全稳定的监控一直都是必不可少的环节。传统监控方式大都通过人员完成最后检测信息的筛查和报警，耗费人力不说，其准确性和稳定性也得不到很好的保障。

自动化仪表控制技术和相关监控仪器仪表的加入则可以很好地解决这一环节。将采集、传输、对比、分析、判定、报警等步骤的工作更多交由控制系统进行决定和实行，一方面依托大数据和智能分析算法为技术，其准确率相较于人工更高，另一方面软件系统和电子设备可以全天24小时运行，稳定性也得到最大保证，可以在最大程度上控制生产建设中的风险和隐患。

3、传感传输

目前我国传感器装置的实际应用形式主要为高精度和差压模式两种。通过不同类型的传感设备，以自动化控制系统将生物信号转化为电信号和数据信号，从而实现生产建设的数字化、网络化、智能化。

具体在生产线上的智能化监控报警系统、制造工厂的设备智能化运行监测维护系统等，都使用到电子自动化仪表和自动化控制技术，来帮助进行数据的传感传输和自动化处理。

4、数据测量整合

为了提高生产建设的实施质量，相关设备的数据信息采集只是基本环，有效地保证测量数据的高精度，才能更好地确保对整合后数据的分析结果更具参考性，更有利于实际生产。因此，企业将生产流程与仪表仪表的功能进行整合，通过定制的自动化控制技术服务来提升判定结果的精度与质量。

依托通信模块实现信息实时传递，企业的操作实施人员使用自动化控制系统迅速了解的各个生产环节的当前工作状态，相关控制信息可存储至数据库中方便随时进行调取查阅，以满足不同任务的控制需求，最终提高生产质量与效率。

参考文献

[1] 陈其淋. 自动化仪表工程安装及调试问题分析[J]. 设备管理与维修,2022(10):143-145.

[2] 张超. 研究工业自动化仪表控制技术[J]. 冶金与材料,2022,42(1):101-102.

[3] 杨少扬. PLC在自动化仪表控制中的应用[J]. 科学技术创新,2021(1):175-176.