自动化工业仪表发展过程中开放性研究
作者:jnscsh 时间:2022-04-12 08:44:31 浏览次数:次
摘要:自动化仪表是现代化工业发展的重要组成部分,自动化仪表在现代化的工业生产中应用很广泛。同时自动化仪表同时具有复杂的功能,比如数字化的显示,数据、温度、湿度、记录和报警等功能。自动化仪表也是经历了从无到有的发展历程,现代工业的新技术的发展推动了自动化仪表的发展。本文从仪表的分类,仪表的发展史,现今仪表的主要类型,哪种仪表应用的比较泛分类分条阐述。
关键词:自动化仪表 分类 结构 发展历史 趋势
一、自动化仪表的分类
工业用的自动化仪表具有精确的测量功能,同时操作相对简单,数据等等都能集中体现。随着技术的进步,自动化仪表和现代电子设备的完美结合,是自动化仪表变得更加实用,现在的自动化仪表都有电脑插口,自动化仪表和电脑的结合使得仪表的功能更加的便捷和数字化。信息化在自动化仪表中的应用必定大大的推动工业生产的生产效率。
1.温度仪表。温度仪表通常应用到石化生产环节,或者监控石化管道内部的温度变化,防止不测事件的发生。再有在油罐车对石油的运输环节中温度仪表也是在监控油罐中液体的温度变化。
2.压力仪表。压力表分液柱式、弹性式、活塞式。作为压力调节系统除采用压力变送器将信号送至DCS或其它调节器外,位移平衡式基地式调节器仍常用于现场。
3.物料仪表。物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、静压式、电接触式、电容式、超声波式等等,其中雷達式、磁致伸缩式以及矩阵涡流式液位计精度高,石化行业应用普及。随着我国工业规模的加大,这种物料仪表应用的越来越广泛。
4.在线过程分析仪。从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。
二、自动化仪表的构造
1.显示仪表。根据记录和指示、模拟与数字等功能,又可分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表,其中记录仪表又可分为单点记录和多点记录(指示亦可以有单点和多点),其中又有在纸记录或无纸记录,若是有纸记录又分笔录和打印记录。
2.调节仪表。可以分为基地式调节仪表和单元组合式调节仪表。由于微处理机引入,又有可编程调节器与固定程序调节器之分。
3.自动化仪表执行器由执行机构和调节阀两部分组成。执行机构按能源划分有气动执行器、电动执行器和液动执行器,按结构形式可以分为薄膜式、活塞式(气缸式)和长行程执行机构。调节阀根据其结构特噗和流量特性不同进行分类,按结构特点分通常有直通单座、直通双座、三通、角形、隔膜、蝶形、球阀、偏心旋转、套筒(笼式)、阀体分离等,按流量特性分为直线、对数(等面分比)、抛物线、快开等。
三、自动化工业仪表的发展历史及趋势
(一)智能型自动化工业仪表的发展历史
现代工业技术的发展速度很快,尤其现代信息技术在自动化仪表中的应用,自动化仪表的发展越来越有开放性、信息化、智能化、网络化等这些都是自动化仪表的发展状态。自动化仪表作为工业发展的重要标志现在和计算机的衔接,使得自动化仪表的应用有了跨越式的发展。自动化仪表越来越变得智能化。计算机技术在自动化仪表中的应用进一步推动了现代工业的精细化发展。
(二)自动化工业仪表的发展趋势
信息化技术是开放性的技术,自动化仪表技术和现代信息技术的结合使得自动化仪表也具有了开放性。开放性能让自动化仪表更加的保证其工业功能的发挥,同时还促进了还可以推动信息技术产业的进一步发展。信息化的技术革新必定是下一次产业革命的推动力,现代工业和自动化仪表的衔接使得工业生产更加高速、更加精确、更能适应社会对工业发展的要求。自动化仪表的发展一定是更加智能化、信息化、更具有开放性的发展方向。
1.智能化。现代自动化仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、微处理器技术、接口通信技术,利用嵌入式软件协调内部操作,使仪表具有智能化处理的功能,在完成输入信号的非线性处理,温度与压力的补偿,量程刻度标尺的变换,零点的漂移与修正,故障诊断等基础上,还可完成对工业过程的控制,使控制系统的危险进一步分散,并使其功能进一步增强。
2.总线化。过程控制系统自动化中的现场设备通常称为现场仪表。现场仪表主要有变送器,执行器,在线分析仪表及其它检测仪表。现场总线技术的广泛应用,使组建集中和分布式测试系统变得更为容易。然而集中测控越来越不能满足复杂、远程及范围较大的测控任务的需求,必须组建一个可供各现场仪表数据共享的网络,现场总线控制系统(FCS)正是在这种情况下出现的。它是一种用于各种现场智能化仪表与中央控制之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。现场总线已成为全球自动化技术发展的重要表现形式,它为过程测控仪表的发展提供了空前的发展机遇,并为实现进一步的高精度、高稳定、高可靠、高适应、低消耗等方面提供了巨大动力和发展空间。它的自诊断不但可以检测出压力超界,环境温度过高,量程设置错误,而且还能检测出压力传感器、温度传感器以及放大器、模块等硬件故障。
3.网络化。现场总线技术采用计算机数字化通信技术,使自动控制系统与现场设备加入工厂信息网络,成为企业信息网络底层,可使智能仪表的作用得以充分发挥。随着工业信息网络技术的迅速发展状大,以网格为主体的新型自动化仪表成为了主流。智能仪表一IP智能现场仪表的应用将越来越广泛。
四、结束语
现代信息化、智能化的发展,这些技术在自动化仪表中的应用能推动现代工业的发展。例如高层,超高层建筑,工业厂房建筑,水坝的修建,控制等。这使得现代工业越来越具有发展的动力,现代工业的革新性的发展终会把人类从生产线的劳动总解放出来。智能化的自动化仪表会在工业省的各个领域更加广泛的应用。推动技术的革新,带来更好的发展。
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