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摘要:随着我国经济的发展,仪表自动化的发展水平也不短提高。本文通过对我国仪表自动化设计和施工进行分析,期望能更好的促进我国工业仪表自动化的发展。
关键词:仪表;自动化;设计;施工
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
仪表自动化是将工业生产过程的自动化仪表进行的自动化应用,它在当今工业自动化领域中占有很重要的地位,一个自动化系统,不仅具备切实有效的控制功能外,可靠性还很高,只有对系统可靠地运行确保,才能对应有的控制功能尽情发挥。有些仪表调节系统复杂,较多的故障,系统内个别容易出现故障的部件对系统全局的可靠工作都有着很大的影响;有些调节系统配置虽比较完整,应有的调节功能却无法实现。这类问题,都属仪表自动化的可靠性问题。一个工程项目主要包括设计、施工、采购及试运行(调试)3个阶段,仪表专业的设计在这些过程中附属性很强,必须对其进度进行随时掌握,密切配合各专业。设计无论怎样理想,如果没有和有关专业进行充分地配合,也就达不到设计的预期目的。
一、仪表自动化的意义与功能
仪表作为电气系统不可或缺的组成部分,在电气系统进行自动化控制时起到了对相关数据的测量作用,同时也可以整合收集到的电气系统信息,生产管理人员进行决策是很有利的。而仪表的自动化则是指无人条件下进行的处理能力与数据测量,并且可以实行数据远距离的传送。所以提高电气化系统自动化也带动了仪表自动化的发展与应用。以下是仪表自动化的功能介绍。
(一)记忆储存功能
从最初的时序电路与组合逻辑电路类仪表开始,仪表已经从当初的瞬时记忆,发展到了如今的长时记忆、实时记忆。目前来说,微电脑装置在仪表中进行的设置已经实现了不断电情况下的仪表的长时间记忆目标。并且可以调整记忆状态,以方便后期的数据处理工作。
(二)拓展延伸功能
仪表从最初的硬件逻辑电路,变为现在的软件设置。仪表从比较复杂的处理器直接进化到了程序的核心系统。由于原先的硬件中定时电路与大量控制进行了升级,仪表从比较繁杂的处理器直接简化到软件编程设计中。仪表自动化成功的转变电子智能化
(三)数据处理与计算功能
由于仪表对微型计算机系统的引入,在测量精度上使得仪表有了很大的提高,同时微型计算机的数据处理能力也可以对仪表自动化进行更好的完善。
二、自动化仪表优化设计的原则
自动化仪表优化设计的原则主要有以下几点:第一,仪表的系统必须要准确。化工企业使用的自动化仪表,必须要具有长期性,安全性、可靠性以及稳定性的运行功能,另外要全面考慮其系统设计、元件选择以及软件编程方面的因素,以确保仪表系统在错误操作或者出现突然断电等故障时,不影响仪表系统的安全,以免引起安全事故,造成人员伤亡。第二,仪表功能要时刻保证稳定。在仪表运行的过程中一定要最大限度的发挥自动化仪表的数据信息监测以及预警等功能,这样才能满足化工企业生产的需要。相关设计人员要深入的了解情况,之后深入到生产现场去取得各项相关数据,保证仪表系统功能的完善,提高其适应能力,从而确保仪表健全稳定的运行。第三,仪表系统要便于维护和扩展。化工企业对自动化仪表的安全性要求比较高,仪表的设计一定要保证安装方便,更换方便,正常运行的周期要长,维护与保养也要方便,另外还要节约成本,从而提高系统带来的经济效益。在设计过程中还要提前留出安装仪表的空间,便于以后的扩展。为未来生产的发展和工艺的改进提供有利的条件。
三、优化设计中对仪表系统的低功耗设计
(一)对自动化仪表进行低功耗设计
在仪表优化设计中是一个重要的内容,一般进行的低功耗设计都会采用CMOS集成电路,这种电路只有轻微的功能消耗,有很强的抗干扰能力,工作时对温度的要求也很宽松。CMOS电路是高速低频的工作方式,在优化设计中,可以选用一些低功耗的器件,除了单片机和外围芯片使用CMOS器件之外,还可以选用一些LED等低功耗器件。在进行低功耗设计时,采用低功耗器件,可以将LCX的运行时间进行缩短,用软件代替硬件。对单片机进行低功耗优化设计中,采用HCMOS芯片,此芯片和CMOS的外形等相同,只是生产工艺不同,将系统的功耗进行降低,可以进行待机模式的运行。在对储存器进行优化设计中,采用HCMOS储存器。对软件的选择是为了减小将仪表各方面的性能进行提升,在进行优化设计中要尽量地减少LCX的工作时间,在降低功耗的同时完成各项测量。
(二)仪表自动化优化设计中的系统的抗干扰设计
自动化仪表所受到干扰来自内部和外部,外部是在安装等过程中产生的,内部干扰是系统的结构等形成的,仪表的干扰护影响其工作的准确性,增大误差,还会是仪表失灵。对仪表的供电系统进行优化设计,采用发电机组或者逆变器供电等,要保证仪表在使用过程有稳定的电流,使用LCX抑制器等可以对电机进行噪声振动保护。对过程通道进行的优化设计采用光电耦合器,外部干扰控制优化设计,可以使用屏蔽技术,设置屏蔽层。地线设计时,将地线进行加粗,根据电流的大小,对导体宽度进行加粗,各种线路的走向要一致。对软件抗干扰进行优化设计,可以采用数字滤波技术,对失常的软件进行控制,对运行失常的程序进行控制等。
(三)选型的统一
对于一个较大的工程项目,不同的子项可能会是几个设计人员合作完成的,属于共同合作设计。这就可能出现同一类型的仪表(如压力变送器)选用不同厂家的产品,给工程本身和投产后的管理造成不必要的麻烦。因此,应该在设计初期就定下原则,统一要求。当然针对检测点的重要程度不同,可以将同一类型的仪表分成两个档次(如智能型、普通型),但应该保证同一档次的仪表选用同一厂家的产品。选型统一对技术服务和培训、工人掌握使用、备品备件都有好处。
四、自动化仪表的施工
(一)加快产品设计的复杂性和缩短设计周期
如今的测试工程师们面临着一系列新的压力。他们所面临的产品设计比前几代更为复杂;为了保持竞争力并满足客户要求,开发周期要求越来越短;产品测试成本越来越高,而预算越来越少。目前测试测量的最明显趋势是器件复杂性不断增加。例如,消费电子、半导体工业和通信持续要求将数字图象/视频、高保真音频、无线通信和因特网互联性集成到一个单独产品中。甚至在汽车中都集成了复杂的汽车娱乐和信息系统、安全和早期预警系统,以及车身和发动机上的控制电子装备。测试系统的设计不仅需要足够灵活地支持对不同产品模型进行广泛的测试,还需要能够进行升级以提供新测试功能所需的更多测试点。同时为了更好的占领市场,则设计人员只有不断的产品的开发周期缩短,产品的市场占有率从而得到有效提高。
(二)系统试验
系统试验主要内容包括以下几个方面:1)不同位置的温度测量系统,对不同位置进行试验,应该显示当时的温度。(2)试验联锁系统(在各个主机停车联锁后,对各个项目进行测试。(3)系统进行操作以后,各个切换阀必须按规定操作,在中央控制室有相应的信号指示灯。(4)实验各个遥控操作点。(5)对带有变送器的运算器的压力。阻力。温度的测量,并进行回路调节。(6)实验声光报警系统(这些实验也可以一起做,但在实验的过程中,必须及时的记录实验过程。结果,避免遗漏或是重复某一项目。而且,为了试验而进行的临时线路的连接,在实验完成之后,必须及时的予以拆除,为了实验而拆除的线路,事后也需要重新连接起来。
结束语
总而言之,在工业生产过程中利用自动化控制技术可以极大的提高生产效率。在前期资金的投入量会比较大。在后期正常运转后,可以有效的节省人力和能源,而且取得的效益也会远高于前期投入的资金。目前工业化自动控制系统在我国很多行业都得到了普遍的应用,而且技术也在越来越成熟。随着市场竞争的不断加剧,对工业生产的功能和质量的要求也逐渐提高,生产工艺也正逐步变得繁杂,自动化控制技术和工业自动化控制仪表的作用将会日益凸显出来。
参考文献:
[1]李菊.浅谈工业仪表与装置智能化网络化[J].科技与企业,2013,09.
[2]纪芳茹.自动化仪表控制系统技术探析[J].化工管理,2013,04.
[3]范柏杰.基于工业自动化仪表工程施工管理的研究[J].科技创新与应用,2014,08.
[4]王岩.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].电子技术与软件工程,2014,11.
关键词:仪表;自动化;设计;施工
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
仪表自动化是将工业生产过程的自动化仪表进行的自动化应用,它在当今工业自动化领域中占有很重要的地位,一个自动化系统,不仅具备切实有效的控制功能外,可靠性还很高,只有对系统可靠地运行确保,才能对应有的控制功能尽情发挥。有些仪表调节系统复杂,较多的故障,系统内个别容易出现故障的部件对系统全局的可靠工作都有着很大的影响;有些调节系统配置虽比较完整,应有的调节功能却无法实现。这类问题,都属仪表自动化的可靠性问题。一个工程项目主要包括设计、施工、采购及试运行(调试)3个阶段,仪表专业的设计在这些过程中附属性很强,必须对其进度进行随时掌握,密切配合各专业。设计无论怎样理想,如果没有和有关专业进行充分地配合,也就达不到设计的预期目的。
一、仪表自动化的意义与功能
仪表作为电气系统不可或缺的组成部分,在电气系统进行自动化控制时起到了对相关数据的测量作用,同时也可以整合收集到的电气系统信息,生产管理人员进行决策是很有利的。而仪表的自动化则是指无人条件下进行的处理能力与数据测量,并且可以实行数据远距离的传送。所以提高电气化系统自动化也带动了仪表自动化的发展与应用。以下是仪表自动化的功能介绍。
(一)记忆储存功能
从最初的时序电路与组合逻辑电路类仪表开始,仪表已经从当初的瞬时记忆,发展到了如今的长时记忆、实时记忆。目前来说,微电脑装置在仪表中进行的设置已经实现了不断电情况下的仪表的长时间记忆目标。并且可以调整记忆状态,以方便后期的数据处理工作。
(二)拓展延伸功能
仪表从最初的硬件逻辑电路,变为现在的软件设置。仪表从比较复杂的处理器直接进化到了程序的核心系统。由于原先的硬件中定时电路与大量控制进行了升级,仪表从比较繁杂的处理器直接简化到软件编程设计中。仪表自动化成功的转变电子智能化
(三)数据处理与计算功能
由于仪表对微型计算机系统的引入,在测量精度上使得仪表有了很大的提高,同时微型计算机的数据处理能力也可以对仪表自动化进行更好的完善。
二、自动化仪表优化设计的原则
自动化仪表优化设计的原则主要有以下几点:第一,仪表的系统必须要准确。化工企业使用的自动化仪表,必须要具有长期性,安全性、可靠性以及稳定性的运行功能,另外要全面考慮其系统设计、元件选择以及软件编程方面的因素,以确保仪表系统在错误操作或者出现突然断电等故障时,不影响仪表系统的安全,以免引起安全事故,造成人员伤亡。第二,仪表功能要时刻保证稳定。在仪表运行的过程中一定要最大限度的发挥自动化仪表的数据信息监测以及预警等功能,这样才能满足化工企业生产的需要。相关设计人员要深入的了解情况,之后深入到生产现场去取得各项相关数据,保证仪表系统功能的完善,提高其适应能力,从而确保仪表健全稳定的运行。第三,仪表系统要便于维护和扩展。化工企业对自动化仪表的安全性要求比较高,仪表的设计一定要保证安装方便,更换方便,正常运行的周期要长,维护与保养也要方便,另外还要节约成本,从而提高系统带来的经济效益。在设计过程中还要提前留出安装仪表的空间,便于以后的扩展。为未来生产的发展和工艺的改进提供有利的条件。
三、优化设计中对仪表系统的低功耗设计
(一)对自动化仪表进行低功耗设计
在仪表优化设计中是一个重要的内容,一般进行的低功耗设计都会采用CMOS集成电路,这种电路只有轻微的功能消耗,有很强的抗干扰能力,工作时对温度的要求也很宽松。CMOS电路是高速低频的工作方式,在优化设计中,可以选用一些低功耗的器件,除了单片机和外围芯片使用CMOS器件之外,还可以选用一些LED等低功耗器件。在进行低功耗设计时,采用低功耗器件,可以将LCX的运行时间进行缩短,用软件代替硬件。对单片机进行低功耗优化设计中,采用HCMOS芯片,此芯片和CMOS的外形等相同,只是生产工艺不同,将系统的功耗进行降低,可以进行待机模式的运行。在对储存器进行优化设计中,采用HCMOS储存器。对软件的选择是为了减小将仪表各方面的性能进行提升,在进行优化设计中要尽量地减少LCX的工作时间,在降低功耗的同时完成各项测量。
(二)仪表自动化优化设计中的系统的抗干扰设计
自动化仪表所受到干扰来自内部和外部,外部是在安装等过程中产生的,内部干扰是系统的结构等形成的,仪表的干扰护影响其工作的准确性,增大误差,还会是仪表失灵。对仪表的供电系统进行优化设计,采用发电机组或者逆变器供电等,要保证仪表在使用过程有稳定的电流,使用LCX抑制器等可以对电机进行噪声振动保护。对过程通道进行的优化设计采用光电耦合器,外部干扰控制优化设计,可以使用屏蔽技术,设置屏蔽层。地线设计时,将地线进行加粗,根据电流的大小,对导体宽度进行加粗,各种线路的走向要一致。对软件抗干扰进行优化设计,可以采用数字滤波技术,对失常的软件进行控制,对运行失常的程序进行控制等。
(三)选型的统一
对于一个较大的工程项目,不同的子项可能会是几个设计人员合作完成的,属于共同合作设计。这就可能出现同一类型的仪表(如压力变送器)选用不同厂家的产品,给工程本身和投产后的管理造成不必要的麻烦。因此,应该在设计初期就定下原则,统一要求。当然针对检测点的重要程度不同,可以将同一类型的仪表分成两个档次(如智能型、普通型),但应该保证同一档次的仪表选用同一厂家的产品。选型统一对技术服务和培训、工人掌握使用、备品备件都有好处。
四、自动化仪表的施工
(一)加快产品设计的复杂性和缩短设计周期
如今的测试工程师们面临着一系列新的压力。他们所面临的产品设计比前几代更为复杂;为了保持竞争力并满足客户要求,开发周期要求越来越短;产品测试成本越来越高,而预算越来越少。目前测试测量的最明显趋势是器件复杂性不断增加。例如,消费电子、半导体工业和通信持续要求将数字图象/视频、高保真音频、无线通信和因特网互联性集成到一个单独产品中。甚至在汽车中都集成了复杂的汽车娱乐和信息系统、安全和早期预警系统,以及车身和发动机上的控制电子装备。测试系统的设计不仅需要足够灵活地支持对不同产品模型进行广泛的测试,还需要能够进行升级以提供新测试功能所需的更多测试点。同时为了更好的占领市场,则设计人员只有不断的产品的开发周期缩短,产品的市场占有率从而得到有效提高。
(二)系统试验
系统试验主要内容包括以下几个方面:1)不同位置的温度测量系统,对不同位置进行试验,应该显示当时的温度。(2)试验联锁系统(在各个主机停车联锁后,对各个项目进行测试。(3)系统进行操作以后,各个切换阀必须按规定操作,在中央控制室有相应的信号指示灯。(4)实验各个遥控操作点。(5)对带有变送器的运算器的压力。阻力。温度的测量,并进行回路调节。(6)实验声光报警系统(这些实验也可以一起做,但在实验的过程中,必须及时的记录实验过程。结果,避免遗漏或是重复某一项目。而且,为了试验而进行的临时线路的连接,在实验完成之后,必须及时的予以拆除,为了实验而拆除的线路,事后也需要重新连接起来。
结束语
总而言之,在工业生产过程中利用自动化控制技术可以极大的提高生产效率。在前期资金的投入量会比较大。在后期正常运转后,可以有效的节省人力和能源,而且取得的效益也会远高于前期投入的资金。目前工业化自动控制系统在我国很多行业都得到了普遍的应用,而且技术也在越来越成熟。随着市场竞争的不断加剧,对工业生产的功能和质量的要求也逐渐提高,生产工艺也正逐步变得繁杂,自动化控制技术和工业自动化控制仪表的作用将会日益凸显出来。
参考文献:
[1]李菊.浅谈工业仪表与装置智能化网络化[J].科技与企业,2013,09.
[2]纪芳茹.自动化仪表控制系统技术探析[J].化工管理,2013,04.
[3]范柏杰.基于工业自动化仪表工程施工管理的研究[J].科技创新与应用,2014,08.
[4]王岩.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].电子技术与软件工程,2014,11.