自動(dòng)化儀器儀表的控制技術(shù)分析

秦國桐

中國石油管道局工程有限公司東北分公司 遼寧沈陽 110031

1 儀表自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)特征

1.1 具有交互界面

交互界面是自動(dòng)化控制技術(shù)中必不可少的基礎(chǔ)特征，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。以交互界面顯示儀表監(jiān)測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使工作人員獲取數(shù)據(jù)變得更加容易，有利于提高企業(yè)的工作效率，促進(jìn)集成性生產(chǎn)。通常，交互界面都借助顯示屏顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。工作人員通過顯示屏上信號(hào)燈信息和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以儀表數(shù)據(jù)為參考基礎(chǔ)，從而使工作人員進(jìn)行相關(guān)的決策。目前，大部分石化企業(yè)正逐步普及自動(dòng)化控制技術(shù)，人工交互界面的構(gòu)建也越來越完善。其直觀化和人性化的優(yōu)點(diǎn)深受廣大工作人員的青睞，有利于提高石化企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少事故發(fā)生的概率。

1.2 改善控制技術(shù)

以往，石化企業(yè)采取批量控制的管理策略進(jìn)行整體的生產(chǎn)控制管理。廣泛應(yīng)用的DCS控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效簡化整體流程。但無論是初期投入或日常維護(hù)，DCS的資金消耗較高。而現(xiàn)階段，石化企業(yè)逐漸使用PID技術(shù)進(jìn)行儀表控制，以串級(jí)控制代替批量控制。PID與DCS相比，其運(yùn)用軟測量和動(dòng)態(tài)變量技術(shù)的范圍更加廣泛，同時(shí)具有單獨(dú)的軟件包，可進(jìn)行獨(dú)立編程。工作人員可編寫更適用于本企業(yè)的控制程序，將原有的控制編程進(jìn)行替換。進(jìn)而在工作人員操作或?qū)崟r(shí)控制上都更加便捷。

2 電氣自動(dòng)化儀表相關(guān)技術(shù)分析

2.1 傳感器技術(shù)

對(duì)于幾乎所有電氣自動(dòng)化儀表的應(yīng)用，傳感器的有效應(yīng)用是必不可少的，傳感器的正常運(yùn)行可以保證儀器的準(zhǔn)確運(yùn)行。為后續(xù)的特定控制提供更好的技術(shù)支持。因?yàn)閭鞲衅髟陔姎庾詣?dòng)化儀器儀表中的應(yīng)用主要就是為了獲取較為詳細(xì)充分的數(shù)據(jù)信息，這也就需要確保傳感器的安置較為合理，選擇較為恰當(dāng)?shù)膫鞲衅餍吞?hào)，對(duì)于具體測量目標(biāo)能夠形成較為理想的監(jiān)測，進(jìn)而有助于形成較為理想的操作指令，最終，整個(gè)電氣自動(dòng)化儀表的應(yīng)用更加高效和可靠[1]。

2.2 智能技術(shù)

在電氣自動(dòng)化儀器儀表領(lǐng)域中，智能技術(shù)的應(yīng)用主要是體現(xiàn)在對(duì)儀器儀表的智能控制方面。在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中智能技術(shù)的應(yīng)用，要充分的結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來選擇合理的控制工具以及相應(yīng)的設(shè)備。而在儀器儀表領(lǐng)域中，智能技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)向高測控系統(tǒng)效益的方向發(fā)展，而且也能更好的促進(jìn)信息技術(shù)以及工業(yè)儀器儀表實(shí)現(xiàn)有機(jī)的融合。

2.3 人機(jī)界面技術(shù)

在電氣自動(dòng)化儀器儀表的控制實(shí)現(xiàn)過程中，人機(jī)界面技術(shù)是一項(xiàng)核心技術(shù)，儀器儀表的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中要盡可能的為工業(yè)生產(chǎn)操作人員提供性能優(yōu)良的人機(jī)交互界面。只有實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面的設(shè)置才能進(jìn)行進(jìn)一步的系統(tǒng)控制[2]。在人機(jī)界面中，操作人員可以完成相關(guān)指令的設(shè)置，然后系統(tǒng)會(huì)將設(shè)置的指令通過系統(tǒng)中的通信線路將其進(jìn)行傳達(dá)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備的控制來完成工業(yè)生產(chǎn)操作。另外，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)需要充分的對(duì)人機(jī)界面的可維護(hù)性以及可拓展性進(jìn)行考慮，這也是電氣自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)發(fā)展過程中具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義的一點(diǎn)。

3 儀器儀表的發(fā)展方向

3.1 對(duì)儀器儀表的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行合理化的調(diào)整

自動(dòng)化水平的提高，需要很高的技術(shù)支持，也促進(jìn)了儀器儀表的發(fā)展。儀器儀表的智能化應(yīng)用，使儀器儀表的檢測效率和能力大大提升，并且在儀器儀表中的各種新式算法也幫助儀器儀表更加高效的進(jìn)行工作[3]。除此之外還可以把各個(gè)獨(dú)立的儀器儀表通過一些連接器連接起來，增加各個(gè)儀器之間的聯(lián)系，從而間接地提升檢測速率和準(zhǔn)確度，并且在各個(gè)儀器儀表的配合下，可以更為準(zhǔn)確地進(jìn)行控制。參考以前的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，再根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)輸入和芯片控制規(guī)則等，進(jìn)行有目的的數(shù)據(jù)控制反應(yīng)。

3.2 未來在線分析儀表控制系統(tǒng)將大力推廣

近年來，隨著市場要求的提高，石油化工產(chǎn)品質(zhì)量也必須要不斷提高。為了加強(qiáng)石油化工產(chǎn)品質(zhì)量管理，有效保障產(chǎn)品質(zhì)量，未來將會(huì)越來越多地應(yīng)用在線分析儀表控制系統(tǒng)，尤其是像在線氣相分析儀器、液相色譜儀器、油品質(zhì)量分析儀器等的應(yīng)用將會(huì)十分頻繁，另外還會(huì)出現(xiàn)更多的新型在線分析儀表控制系統(tǒng)。

3.3 未來現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將迅速發(fā)展

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是順應(yīng)市場需求的產(chǎn)物，未來在石油化工生產(chǎn)中對(duì)它的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。隨著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的迅速發(fā)展，將會(huì)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字式結(jié)構(gòu)，其在穩(wěn)定性、可靠性、分辨力以及可互操作性等各個(gè)方面都會(huì)得到極大地增強(qiáng)。并且，由于市場對(duì)商品計(jì)量精確度的要求不斷提高，未來計(jì)量用質(zhì)量流量計(jì)的精確度也會(huì)進(jìn)一步提高，預(yù)計(jì)未來其精確度可達(dá)±0.1%以上。

3.4 未來煉油調(diào)合系統(tǒng)將更廣泛地應(yīng)用NIR光譜分析儀

NIR光譜分析儀的出現(xiàn)大大方便了石油化工生產(chǎn)工作。目前在我國的煉油調(diào)合系統(tǒng)中，雖然已經(jīng)應(yīng)用了NIR光譜分析儀，但總體上而言其尚未得到大范圍的普及。不過，由于市場評(píng)價(jià)良好，所以可以想見未來煉油調(diào)合系統(tǒng)將更廣泛地應(yīng)用NIR光譜分析儀[4]。

4 結(jié)語

電氣自動(dòng)化儀器儀表是一項(xiàng)十分復(fù)雜的技術(shù)，它涉及很多相關(guān)技術(shù)，必須結(jié)合它的應(yīng)用狀況，加以完善和優(yōu)化，努力提升電氣自動(dòng)化控制水平，實(shí)時(shí)監(jiān)測工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)情況，及時(shí)解決現(xiàn)場發(fā)生的問題，不斷提高企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的長久發(fā)展。