刘希武，陈阳，解俊朋

[摘    要]  随着现代科技的不断发展和进步，人工智能已经逐步走进了各行各业。在自动化仪表控制系统中，智能化技术的优势也逐渐凸显出来，嵌入式的微型计算机改变了传统自动化仪表的结构概念，全新的自动化仪表智能化、网络化设计已经成为当代自动化仪表控制系统的主流，并且对該系统的现实发展产生深远影响。文章围绕自动化仪表控制系统技术与应用进行集中探讨。

[关键词]自动化;仪表控制系统;技术;实际应用

[中图分类号]TP216;TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–00–03

Technology and Application of Automatic Instrument Control System

Liu Xi-wu，Chen Yang，Xie Jun-peng

[Abstract]With the continuous development and progress of modern science and technology， artificial intelligence has gradually entered all walks of life. In the automatic instrument control system applied to equipment， the advantages of intelligent technology are also gradually highlighted. The embedded microcomputer has changed the structural concept of traditional automatic instruments. The new intelligent and networked design of automatic instruments has become the mainstream of contemporary automatic instrument control system， and has a far-reaching impact on the practical development of the system. This paper focuses on the technology and application of automatic instrument control system.

[Keywords]automation; instrument control system; technology; practical application

1 自动化仪表控制系统技术的应用优势

1.1 超强的存储能力

仪表控制系统的主要功能是针对环境以及设备的实时状态进行检测，及时发现其中存在的问题和漏洞。在传统的仪表控制系统中，对于工作人员的能力有着较强的要求，需要他们清晰准确地读出仪表中的数字，并且对它的数据变化进行分析，但是由于仪表类型的多样，导致在读数和信息整合上具有一定的复杂性，而且工作人员需要根据仪表在工作中的不同状态进行记录，这就促使仪表记录分析工作人员需要通过短期或者长期检查监控仪表来获得完整数据，从而极大地增加了工作人员的工作量，并且由于人工操作原因，会造成仪表记录数据在某些情况下不完整，难以通过人工记录的数据反映出设备的整体运行情况，同时对于一些设备管道内气压、温度参数变化，一些仪表经过长时间的使用导致参数并不是很准确，从而对设备的具体运行产生影响。

但是在自动化仪表控制系统中，通过计算机系统的自动化操作，能够实现对仪表数据的实时监控，并且这些监控得来的数据也能够在第一时间输入到后台的中央处理器中，对于每一时段的运行数据都能够详尽存储，并且可以随时根据相关需要提取这些归档数据，这就极大方便了设备管理人员针对设备数据的后期分析处理，从而为设备的正常运行提供帮助。

1.2 强大的运算能力及数据处理能力

自动化仪表控制系统中内嵌了微型计算机，这就使得整个自动化仪表控制系统的数据处理能力和运算能力极大提升，真正实现了控制系统的数字化管理。与传统的控制系统相比，自动化仪表控制系统能够精准记录设备的所有数据，并对这些数据进行精准性判断，具有代表性的数据会以图像的形式分析处理，从而将设备某一时刻的数据变化完全通过图像直观展现出来，设备管理人员能够利用计算机显示器直观地从图像上获得设备的具体运行情况。自动化仪表控制系统兼具数据收集、数据处理、数据分析、结果输出功能，这一系列的功能能够为设备的运行提供强大的数据支持，同时为设备的维护和管理工作提供了便利。

1.3 良好的可延展性

与传统的控制系统相比，自动化仪表控制系统能够利用软件程序代替原本复杂的硬件处理器，这样就避免了硬件处理器经常出现故障的弊端，同时让数据分析更为精准，实现设备的数字化管理。

自动化仪表控制系统本身具备良好的可延展性，也就是说该系统不需要在系统外部增加硬件设备就能够实现性能提升，想要拓展自动化仪表控制系统的性能仅需要在系统内部安装相关的控制软件，或者对原有的控制软件进行升级即可，这样就能够实现系统应用功能拓展，并且从根本上提升系统性能。这种系统性能提升机制类似于智能化设备的系统升级功能，简单来说就是通过计算机网络技术来远程传输升级程序，或者通过外置软件来向自动化仪表系统输入升级程序，这种系统的拓展操作非常简单，并且拓展效果良好。自动化仪表控制系统还能够为功能拓展和优化提供可视化操作，使得程序设计更为简化，并且这种便捷的软件升级无需重复编程或者更换电路就能够实现，根据设备的基本情况和具体运行情况来进行拓展升级无疑为系统后期的维护管理工作提供了便利。因此对自动化仪表控制系统实施有计划的系统拓展是该系统良好拓展性的核心。

2 自动化仪表控制系统技术分析

PCS技术是自动化仪表控制系统的核心技术，该技术主要是指对工业生产的具体流程进行自动化控制，并通过提高生产工艺水平促使工业生产精准度得到提升，从而保证工业生产产品质量得到强化，让工业产品能够依靠质量在市场中占据一席之地。ERP系统则是企业资源管理系统，该系統在大多数工业制造企业、物流企业、人力资源企业等都有应用，因此是一种应用范围极为广泛的资源管理系统，同时广泛的应用也证明了该系统强大的资源管理功能。企业经营决策和活动开展都需要依据ERP系统中的数据作为参考依据，同时这些数据也能够为企业管理措施提供创新依据，让企业整体管理水平得到提升。管理工作运行的效率则可以通过企业的财务管理系统呈现出来，也就是说ERP系统是企业财务管理系统的横向参考系统。

自动化仪表控制系统应用的主要目的是为了实现对设备运行的自动化控制，并及时发现设备运行过程中存在的问题，让设备在维持正常运行的情况下保证安全性和稳定性。在自动仪表控制系统中增设电脑芯片不仅能够促使系统构成更为丰富，同时整个自动化仪表控制系统的实用性和可操作性也得到了提升。通过将PCS技术应用到自动化仪表控制系统中，能够促使该系统的控制工作开展精准性得到大幅提升。

3 自动化仪表安装调试技术要点

3.1 加强压力仪表应用

压力仪表的数量众多，如果出现质量问题，可能会引发严重后果，所以，在压力仪表安装质量管理过程中，管理人员要加强设备管理，做好设备调试，压力表的示值应按5/1分度值进行检定，检定过程中，标准表按照对线读数的方式进行检定，被检表按照估计读数的方式进行调试检测。对于检测过程产生的误差，需要根据规范进行校正，并在误差检测完成后进行相关记录。在根本环节上对压力仪表质量进行把控，全面肃清运行风险。在每一种压力仪表安装之前，都要进行全面系统的检测调试，管理人员还要进行外观检测，检查是否存在外观缺陷以及零件脱离的问题，发现设备问题要及时的进行返厂处理，在确保压力仪表无误的情况下，才能正式进行安装。

3.2 自动化仪表调试技术

仪器安装完成后，需要进行调试。只有通过仪器的正常调试才能投入生产和运行。仪器调试包括两个方面：全面调试和部分调试。整体调试是将自动化仪表的参数设置为生产运行中使用的参数，模拟正常生产过程的状态，观察仪表可能出现的异常情况。本地调试是用于调试的某些部分仪器参数值，如压力或温度。在本地调试时，可以根据需要拆分或更换安装的仪器。调试完成后，再次安装。虽然严格按照规定安装仪表，但安装过程中可能仍然有损坏，甚至丢失。如果此时仪器投入使用，将明显影响仪器的正常使用。

3.3 调试技术中的技术人员管理

自动化仪表控制系统的调试工作需要从仪表的精细性、功能性等不同方面进行管控，对于技术人员有着较高的要求，为了提高自动化仪表系统在应用中的有效性，及时发现调试中存在的问题和漏洞，有关部门需要从人员管理上进行优化。①需要增强技术人员的专业技能，为他们提供学习的平台，就自动化仪表在安装以及调试中的要点进行了解，并且对一些先进的技术进行整理，为后续的调试提供相应的保障。

②加强技术人员的综合素质，将奖惩措施、绩效管理等方法应用到其中，确保技术人员可以主动地就调试信息进行记录和传达，避免调试技术应用中的滞后性。

4 自动化仪表控制系统技术的应用及发展

4.1 控制系统的应用

4.1.1 传感技术的应用

在自动化仪表控制系统中，需要应用先进的传感技术来提高自动化仪表控制系统的响应速度。系统的响应速度会直接影响到设备运行的控制水平。传感器能够在控制系统传统调节模式下起到非常重要的作用，传感器主要是依靠计算机技术来调节非线性的、前置的或者后滞的内容，进而解决自动化仪表中出现多线程问题时的仪表数据反馈缓慢问题。在选择传感器的材料过程中，要将传感器的性能作为首选要素，只有传感器具备强大的性能才能够确保自动化仪表控制系统拥有良好的功能，并且需要选用先进的材料和设备来制造传感器，这样传感器才能够在兼具科技性的同时拥有良好的运行效果。通过在自动化仪表控制系统中添加新型传感器，能够实现该系统的集成化操作和控制。

4.1.2 智能化调节器的应用

自动化仪表中内嵌的微型处理器是自动化仪表控制系统调节器的重要组成部分，近年来，随着各种科技的不断发展，很多新型的技术设备也被开发出来，微处理器技术正是在这种背景下应运而生的，运用微处理器调节能够促使自动化仪表向着智能化方向迈进。在自动化仪表控制系统中，一般会采用数字化的管理模式，这种管理模式能够促使系统调节器更为智能化，并且不断强化自动化仪表控制系统的运算能力和数据分析处理能力，在数字化管理模式的加持下，能够实现几种编制信号同时输入，从而提升自动化仪表控制系统的实际运行效率，并为系统操作者的监控提供便捷。因此，在自动化仪表控制系统中，需要应用全新的智能化调节器，摒弃传统仪表的调节器，将智能化的操作带到设备管理控制中，促使整个系统操作起来更加方便，并且让设备运行更为流畅。智能化调节器对于实际的系统运行环境具备较强的适应性，因此能够兼容不同自动化仪表控制系统的运行环境，促使系统的实际性能得到提升。

4.1.3 可编程控制器的应用

可编程控制器数字电子控制系统，可以利用已经编制好的程序存储器，在输入与输出接口的方式下实现不同设备之间的逻辑运算，在自动化仪表的控制系统中有着重要的作用。可编程控制在实际的应用中以微处理器为核心要点，它具有自动化的特点，有着不同的功能模块，当投入运行时，需要根据自动化仪表的功能特点进行类型的选择，确保可编程控制器在应用中的可靠性。自动化仪表控制系统中的可编程控制器可以将软件和硬件系统结合到一起，具有较强的实用性，可以根据自动化仪表的使用环境进行改造，便于系统的设计、安装以及调试等工作。此外，可编程控制器可以简化原有的控制流程，通过顺序控制器等设备的应用实现对部分继电器的替代，在安装工作中需要从电源接线、接地以及输入输出连接等不同的方式入手，确保系统应用的稳定性。

4.2 发展趋势

4.2.1 自动仪表总体发展趋势

过程系统控制的自动化需要一些现场设备，让现场的智能仪表承担部分控制功能，现场仪表的自动化控制系统主要由变送器、在线分析处理器以及其他检测元件组成。现场总线技术的应用促使自动化仪表的过程控制变得可行，并且仪表组件集中和分布式测试能够促使整个系统的运行效果更为良好。目前对于现场设备的集中监控很难满足大范围的、复杂的、操控距离过远的监控需要。因此需要及时组建能够满足不同现场实际需求的数据总线网络，现场总线就是在这种需求的背景下诞生的。现场总线的概念是在不同现场仪表和中央控制系统之间形成一种开放式的、数字化的通信系统，并且该系统能够对数据进行双向的、分阶段的、多站式的传输。目前自动化控制技术应用中最为明显的表现形式就是现场总线，这对于自动化仪表控制系统的实际发展提供了重要的技术支持。

4.2.2 开放性系统发展

在未来的发展进程中，自动化仪表控制系统还将应用到不同的领域。为了确保系统连接的稳定性，需要加强控制系统在开放性方面的研究工作，除了接口协议上的扩展外，还应该对它的连接方式进行优化，将嵌入式系统技术等应用到其中，扩大原有的系统发展范畴。例如可以将USB接口以及局域网接口等于自动化仪表结合到一起，形成完善的框架体系，便于自动化仪表控制系统的测试以及安装等环节。此外，在开放性系统的发展中，工作人员还应该将其与智能化等技术结合到一起，尽量确保在功能上的合理研究，使得仪表的测量数据可以以不同的方式呈现。

4.2.3 网络化控制系统的发展

现场总线技术应用了计算机数字通信技术，这种技术上的集成能够让仪表自动化控制系统和现场设备加入到工厂的信息网络中，并通过信息网络来传递仪表设备监测的数据信息，促使仪表的智能化发挥出有效作用。目前，网络技术在工业生产中运用越来越广泛，因此自动化仪表控制系统的网络化发展是未来工业发展的主要方向。在未来，极有可能出现以网络结构体系为主体的自动化仪表控制系统，在当代，可以统称这种网络化应用仪表为IP智能现场仪表。该仪表主要是应用嵌入式网络的控制结构，将数据贯穿到网络的不同层次中，从而真正意义上实现办公自动化和工厂自动化的无缝衔接。

5 结束语

自动化仪表控制系统在当代发展中集成了智能化技术，促使自动化仪表不仅改变了仪表本身的性能，而且促使控制网络的机构体系发生变化，不再仅仅是功能单一的定向结构，而是一种适应性和功能性越来越强大的设备数据检测管理系统。新一代的智能化仪表将在计算机网络技术的加持下获得长效发展，并在越来越多的现场使用。

参考文献

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