探究自動化儀表控制系統技術
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摘 要：由于科學技術的快速進步以及人工智能的不斷發展，自動化儀表控制系統對于設備而言發揮了愈來愈關鍵的作用，通過使用嵌入式微機使得自動化儀表的結構設計與概念發生了根本改變，對系統的發展也有比深遠的影響。利用對自動化儀表的發展進行分析，對于其具有智能化、網絡化、總線化以及開放性的基本特點以及發展方向進行討論。
關鍵詞：自動化儀表;計算機控制系統;嵌入式
一、 自動化儀表控制系統的簡要介紹
1.自動化儀表控制系統。自動化儀表控制系統是一個設備的神經中樞，發揮對設備是否正常運轉進行監測的作用，也可以為調整設備的基本技術參數提供參考。自動化儀表主要是由一些自動化元器件組成的，具備十分完善的自動化功能的一種技術工具。它通常同時具備好幾種功能，比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等。自動化儀表通常包括：流量、壓力、溫度等各種儀表、校驗儀表的壓力、熱工、標準等各種校驗儀表、還有就是數控、流量等儀表普遍用于石化、冶金、電力、科學研究以及國防等領域的自動化控制。
2.自動化儀表控制系統特征。伴隨著我國計算機技術的不斷前進，信息時代的來臨，自動化儀表也有了相當大的發展。包括自動化，還有數據的處理控制系統等。作為工業自動化的必備條件，儀表與控制系統的發展越來越受到人們的關注。那些精確度比較高，性能比好的測量儀器都逐漸的應用到微處理器中。這樣一來，儀表就一步步的實現了網絡化與智能化的發展，我國自動化儀表控制系統取得了很大的發展。即使這樣，與國外先進的技術相比，我們仍舊存在一定的差距，但是不能因此而否認了我們所取得的進步，在個別領域，我們還是取得了不錯的成就，在世界同行業中也處于遙遙領先的地位。在最近一段時間，我國自主制造的一些低端的壓力變送器在迅速的發展，由于品種比較多，價格上也具有一定的優勢，市場競爭力比較大。
二、自動化儀表控制系統技術研究
1.智能化。從現階段我國自動化儀表的發展趨勢而言，自動化儀表控制系統的核心就是智能化。自動化儀表控制系統智能化的表現就是具備多種新功能，傳統自動化儀表控制算法只能是通過分散控制系統或者調節器完成，而自動化儀表控制系統智能化的執行器或者變送器，在植入智能PID控制模塊，就可以實現相關儀表的自主調節，強化自動化儀表控制系統的可靠性。
2.高精度化。隨著我國經濟水平不斷提高，企業對所生產產品的質量要求越來越高，加上國家一直提倡和貫徹節能減排的戰略措施，使得控制系統和測量儀表的精度也進一步發展和提升。另外，在一些大型項目建造前，對自動化儀表控制系統采取招標形式，并對自動化儀表控制系統精度提出準確的要求，只有超過和持平所要求的精度，才能在大型項目中使用。
3.無線化?，F場網絡是在企業中控制機器和測量之間數字通訊為主的網絡，將控制器、傳感器、各種操作終端、控制器的通訊進行特殊化的網絡，這一過程可以稱之為現場總線。由此可見現場總線是一種具備極大潛力的技術，應該在企業中廣泛應用，但是現場網絡由于國際標準不統一、較多等原因，導致現場總線在推廣過程中受到一定阻礙。因此，現場總線應該盡早制定出一套統一的國際標準。
4.網絡化。通俗來講現場總線技術是通過使用計算機數字化通信技術，將現場設備和自動控制系統加入到企業信息網絡中，現場總線可以使自動化儀表控制系統中發揮重要的作用。隨著我國信息技術不斷發展，未來也許會出現以網絡結構體系為主的自動化儀表。
5.開放性?，F階段我國測控儀器廣泛使用嵌入式操作系統，同時嵌入式操作系統為系統軟件核心，未來我國的自動化儀器儀表會充分和計算機進行聯系。
三、自動化儀表控制系統的發展方向
自動化儀表技術也隨著科技的發展而發展，對于儀器儀表有了更高的標準與要求。儀器儀表今后的發展方向是充分運用全新的工作原理以及選擇全新的材料和元件，比如運用超聲波、X射線、微波、遠紅外線、核磁共振成像以及激光等原理，運用不同的半導體敏感元器件、集成光路與電路、光導纖維等等。其最終目標是使得儀器儀表更加小型化，重量更輕、生產成本不斷降低以及更加有利于使用和維修等。
1.分布式控制系統的發展方向。分布式控制系統為一種全新的計算機控制系統，它是基于集中式控制系統逐步發展與演變出來的。它是主要由一個過程控制級以及過程監控級所構成的利用通信網絡作為其紐帶的系統，將現代計算機技術、現代通信技術、現代圖形顯示技術以及現代控制技術即4C技術進行綜合，其指導思想是集中操作與分散控制與集中操作、分級管理以及配置靈活等。我國生產的DCS系統早已運用于大型超臨界火力發電機組的控制系統。
2.開放性控制系統的發展方向。當前的測控儀器愈來愈多使用嵌入式的操作系統核心軟件以及性能非常高的微處理的核心硬件系統的嵌入式系統技術，今后的儀器儀表以及計算機之間的相互聯系也會變得更加緊密，安捷倫公司認為儀器儀表等相關設備上都應該具有計算機的全部接口，比如打印接、USB、局域網網絡等各種接口等，測量的結果也應當利用UBS接口保存到移動硬盤等可移動存儲設備中去，使用該設備就像操作一臺計算機一樣，接口齊全的話可以將現場的各種測控儀表或者相關執行器設備連接起來，在過程控制系統的主計算機的支持下，利用網絡形成具備特定功能的測量與控制系統，從而達到了對多種智能化現場測量與控制設備進行開放式的相互連接。
3.網絡化控制系統的發展方向?，F場總線技術通過數字化的通信技術，從而使得自動控制系統和現場的相關設備連接到企業的信息網絡，當作企業信息網絡的底層，可以有效發揮智能儀表的作功能。由于工業信息網絡技術的快速發展，在不久的將來可能會產生以網絡結構體系為主的全新的自動化儀表，也就是IP智能現場儀表，比如建立在以嵌入式互聯網為基礎的控制網絡體系結構，其基本的特點是：Ethernet將貫穿到網絡的每一個層次，從而使得網絡變得更加透明，覆蓋到企業全部的運用范圍從而達到了實質意義上人工辦公和工業自動化辦公的完美融合，所以可以稱之為扁平化的工業信息控制網絡，其優良的互連性以及可擴展性使得該系統成為實質意義上的一種完全開放式的網絡體系結構，從而實現了實質意義上的大統一。
4.自動化儀表的總線化發展趨勢。現場儀表主要是過程控制系統中的現場設備，同時現場儀表主要由相關檢測儀表、在線分析儀表、變送器、執行器組成的?，F階段現場總線使用次數較多，但組建集中和分布式測試系統發展較為簡單。因此，集中測控不能滿足復雜、遠程、大范圍的項目要求，在這種情況下應該積極構建一種可以讓現場所有儀表數據共同使用的網絡，這就是現場總線控制系統的發展經歷?，F場總線控制系統不但可以在開放的信息系統、雙向的信息系統、全數字化、現場自動化儀表之間的多站中使用，還可以在中央控制系統中應用。
四、結語
隨著我國科技技術不斷發展，通過我國對自動化儀表控制系統不斷優化和完善，在企業中自動化儀表企業非常重要的作用。因此，相關人員應該積極對自動化儀表控制系統進行深入的研究，使自動化儀表控制系統的智能化越來越強，使得自動化儀表控制系統在企業中適應性更高并發揮更大的作用。
參考文獻：
[1]喬紅彬，徐占朝，程朝江等.電氣自動化儀表與自動化控制技術分析[J].建筑工程技術與設計，2015（27）：1418-1418.
[2]齊紀濤.工業自動化儀表的智能化探究[J].城市建設理論研究（電子版），2016，6（8）：6385-6385.
[3]候美榮.關于電氣與儀表自動化控制系統接地分析探究[J].建筑工程技術與設計，2016（18）：2491.
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