內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)分析

楊碩

摘要：隨著當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的良好發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程也在不斷加快。而在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表和自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表的功能更加復(fù)雜，且更加程序化;而內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)則有著更加強(qiáng)大的自動(dòng)化程度以及更加明顯的集成效果，所以將其合理應(yīng)用到當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，將會對工業(yè)生產(chǎn)全過程自動(dòng)化與智能化控制的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐，以此來促進(jìn)當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)領(lǐng)域;內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化;控制儀表;自動(dòng)化控制技術(shù)

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）02-0197-02

0? 引言

近年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展讓各行各業(yè)的發(fā)展水平都實(shí)現(xiàn)了不斷提升，尤其是在自動(dòng)化控制技術(shù)和相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域之后，更是為工業(yè)領(lǐng)域的良好發(fā)展注入了全新的動(dòng)力。通過內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表以及自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅為工業(yè)領(lǐng)域節(jié)約了大量的人力資源成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的顯著提升，這對于工業(yè)領(lǐng)域在當(dāng)今時(shí)代中的良好發(fā)展起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。因此，在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中，要想實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效果的提升與人力資源成本的節(jié)約，就應(yīng)該將內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表以及自動(dòng)化控制技術(shù)加以合理應(yīng)用，以此來促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的良好經(jīng)營與發(fā)展。

1? 內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表

1.1 內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表的相關(guān)概念

在工業(yè)生產(chǎn)中，內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表就是可以根據(jù)設(shè)定好的程序，借助于自動(dòng)化控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品加工、流程檢測以及生產(chǎn)進(jìn)度等的全面有效控制，以此來保障工業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的一系列儀器設(shè)備[1]。將此類儀表應(yīng)用到當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以此來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的良好保障。在具體應(yīng)用中，此類儀表可以將整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程中的相應(yīng)數(shù)據(jù)上傳給控制終端，進(jìn)而為生產(chǎn)過程中各項(xiàng)參數(shù)控制以及管理者的相應(yīng)生產(chǎn)決策提供充分的數(shù)據(jù)支撐。

1.2 內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表類型

就目前的內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表來看，其類型有很多，根據(jù)不同的方法可以將這些儀表劃分為不同種類。如果根據(jù)這些儀表在工業(yè)產(chǎn)品加工中的數(shù)據(jù)測量類型來進(jìn)行劃分，則可以將其劃分為溫度測量儀表、物理測量儀表、流量測量儀表以及壓力測量儀表等很多類型[2]。如果根據(jù)這些儀表的功能進(jìn)行劃分，則可以將其劃分為執(zhí)行儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表等很多種類。以下是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的幾種常見內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表：

1.2.1 溫度記錄分析儀表

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通常都需要進(jìn)行溫度的實(shí)時(shí)測量，但是在以往的工業(yè)生產(chǎn)溫度測量過程中，通常采用人工方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在此過程中，工作人員需要一直在現(xiàn)場對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察與記錄，這種工作方法不僅需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，同時(shí)也難以保證收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而隨著自動(dòng)化溫度記錄分析儀表的應(yīng)用，傳統(tǒng)溫度測量中的弊端就得以有效避免，通過該儀表，可借助于傳感器對工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，并及時(shí)將測量數(shù)據(jù)向控制端實(shí)時(shí)傳輸，以此來及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度異常情況，預(yù)防故障發(fā)生[3]。同時(shí)，通過該儀表的應(yīng)用，也可以讓溫度數(shù)據(jù)以更加精準(zhǔn)、直觀的形式展示出來，以便工作人員觀察和分析。

1.2.2 PH在線監(jiān)測儀表

一般情況下，若對一種溶液進(jìn)行PH監(jiān)測，一定會通過一種專門的儀器來進(jìn)行監(jiān)測，但是這種方法需要在溶液非常少的情況下才適用。如果是大量的溶液，則有時(shí)就可能會出現(xiàn)酸堿中和反應(yīng)，在這種情況下，如果依舊采用上述方法來監(jiān)測，獲得的結(jié)果就會非常不準(zhǔn)確，而且會存在較大的風(fēng)險(xiǎn)因素。將PH在線監(jiān)測儀表應(yīng)用到此類情況中，可以進(jìn)行溶液PH值的高位報(bào)警設(shè)置以及低位報(bào)警設(shè)置，這樣不僅可以讓溶液PH值得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)也可以在PH值超過允許范圍時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警[4]。但是在此類內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表的具體應(yīng)用中需要注意以下幾點(diǎn)：第一，在PH儀表的選擇時(shí)，一定要對溶液溫度具體的變化范圍加以明確;第二，因?yàn)閮x表用來實(shí)時(shí)監(jiān)測，所以通常需要在使用一個(gè)月左右對其電極做一次保養(yǎng);第三，在儀表使用半年之后，最好應(yīng)該進(jìn)行電極更換。

1.2.3 液體定量控制儀表

在工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中，液體計(jì)量主要包括一次性加酸堿或者是加水等，這些在印染化工企業(yè)中有著非常重要的意義。在傳統(tǒng)的液體定量控制中，通常需要在相應(yīng)的控制儀表中手動(dòng)輸入一次性加入的液體量，這種半自動(dòng)形式的控制主要依靠現(xiàn)場實(shí)際情況和技術(shù)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，但是在實(shí)際操作中難免會存在一定的誤差?；诖耍瑢?nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制形式的液體定量控制儀表應(yīng)用到此類工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，可通過各項(xiàng)工藝參數(shù)的分析來確定具體的液體添加量，以此來實(shí)現(xiàn)液體的精確定量。這樣不僅可以有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)也可以顯著提升工業(yè)生產(chǎn)品質(zhì)。

就目前的內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化儀表應(yīng)用來看，通常需要借助于無線技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，具體連接中，主要可選擇的無線技術(shù)有ZigBee技術(shù)、無線USB技術(shù)、WIFI技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù)以及WiMax技術(shù)等。以下是對幾種典型無線技術(shù)的速率/距離比較圖。（圖1）

2? 內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)

在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)主要借助于PLC來實(shí)現(xiàn)，PLC屬于一種可編程形式的邏輯控制器，將其應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可有效實(shí)現(xiàn)各種儀器設(shè)備的集成控制和分別控制，讓工業(yè)生產(chǎn)中所有的內(nèi)燃機(jī)設(shè)備都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制[5]。就內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其主要的組成模塊有三個(gè)，其一是PLC控制模塊，其二是通信模塊，其三是中央控制模塊。圖2為內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

2.1 PLC控制模塊

在PLC控制模塊中，各個(gè)單元都具有屬于自己的獨(dú)立屏蔽系統(tǒng)，特別是對于電磁輻射，各個(gè)系統(tǒng)都有著非常高的屏蔽效果。因此，為了使其質(zhì)量得到有效保障，在對模塊元件進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，對各個(gè)工藝環(huán)節(jié)都制定出了詳細(xì)的質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以此來保障其生產(chǎn)質(zhì)量和使用性能。同時(shí)，因?yàn)镻LC模塊有著非常小的體積和非常輕的質(zhì)量，所以其安裝也十分便利，且控制系統(tǒng)的建立速度也非?？欤恳粋€(gè)模塊的應(yīng)用都足夠方便快捷，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間成本和人力資源成本的有效節(jié)約。

在具體的應(yīng)用過程中，技術(shù)人員可以通過網(wǎng)絡(luò)形式將所有的內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表和PLC控制系統(tǒng)之間進(jìn)行連接，以此來實(shí)現(xiàn)所有內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的集中管理。同時(shí)，技術(shù)人員需要借助于PLC的可編程特點(diǎn)，結(jié)合各個(gè)內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的運(yùn)行指標(biāo)來完成相應(yīng)的編程設(shè)置，這樣就可以將所有內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行參數(shù)儲存在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)。再具體的監(jiān)測過程中，借助于自動(dòng)化儀表中相應(yīng)的傳感器，可實(shí)現(xiàn)所有內(nèi)燃機(jī)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取，并將獲取到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給控制系統(tǒng)，在接收到這些數(shù)據(jù)之后，控制系統(tǒng)會將其與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。通過這樣的方式，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常，并及時(shí)下達(dá)相應(yīng)的控制和維修指令，以此來有效解決設(shè)備異常情況，避免由于設(shè)備故障所造成的不利影響。

2.2 通信模塊

在內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通信模塊的主要功能包括兩個(gè)方面，其一是對各個(gè)電子自動(dòng)化儀表所采集到的信息進(jìn)行全面收集和儲存;其二是將相應(yīng)的信息上傳到系統(tǒng)控制終端。為保障各種信息資源傳輸?shù)挠行裕趯@一模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，通常需要借助于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，并通過TCP/IP協(xié)議的形式進(jìn)行傳輸。這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)信息資源傳輸穩(wěn)定性的進(jìn)一步提升，同時(shí)也可以使傳輸更加精準(zhǔn)。尤其是在光纖通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展以來，內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信息資源傳輸更是實(shí)現(xiàn)了傳輸效率和安全性的進(jìn)一步提升，信息資源的共享速度也變得更快，傳輸和傳播范圍也變得更加廣泛。表1是TCP/IP協(xié)議的模塊設(shè)置。

2.3 中央控制模塊

在內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中。中央控制模塊主要是通過微機(jī)已經(jīng)具備的多種功能來充分體現(xiàn)這個(gè)模塊所能發(fā)揮出的控制作用。近年來，因?yàn)槲C(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣，所以其功能也變得越來越強(qiáng)大，目前的微機(jī)已經(jīng)具備了相當(dāng)穩(wěn)定的性能。在具體應(yīng)用中，可借助于微機(jī)接口同時(shí)實(shí)現(xiàn)與其他多個(gè)設(shè)備之間的連接，以此來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)任務(wù)的有效分配，這樣不僅可以讓每一個(gè)內(nèi)燃機(jī)設(shè)備都得到獨(dú)立控制，也可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。同時(shí)，在這一模塊中也含有監(jiān)控功能和報(bào)警功能，所以在出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，這一模塊將會及時(shí)發(fā)出報(bào)警，以此來為相應(yīng)異?；蚬收系奶幚頎幦「嗟臅r(shí)間，盡可能將異常或者是故障所帶來的影響降到最低，在保障工業(yè)生產(chǎn)得以順利進(jìn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升整個(gè)生產(chǎn)過程的安全性。

3? 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)今的工業(yè)化和信息化時(shí)代中，內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表和相應(yīng)的控制技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。通過此類儀表和技術(shù)的應(yīng)用，不僅讓工業(yè)生產(chǎn)控制在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了良好改革，以此來解決傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中的諸多控制問題，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量的進(jìn)一步提升;同時(shí)也讓工業(yè)生產(chǎn)全過程的監(jiān)測與控制流程變得更加簡化，進(jìn)一步降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)人力資源成本的顯著節(jié)約。因此，在具體的工業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)企業(yè)一定要將內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)化控制儀表以及自動(dòng)化控制技術(shù)加以深入研究，并使其得到合理應(yīng)用。通過這樣的方式，才可以有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的良好發(fā)展。

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