數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)如何分析

　　首先介紹了數(shù)字化儀器儀表和控制系統(tǒng)，從智能控制設備故障診斷和遠程管理三個方面闡述了數(shù)字化儀器儀表和控制系統(tǒng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的實際應用。最后闡述了數(shù)字儀器和控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的方向。接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀儀器儀表論文。

　　1引言

　　自從我國推出“中國制造2025”戰(zhàn)略之后,我國的數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)得到了進一步的發(fā)展。但是從總體上來看現(xiàn)階段我國在數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)方面的發(fā)展還相對較為落后,與西方國家還存在著較大的差距,尤其是在自主品牌以及核心技術(shù)方面依然存在著較大的缺陷,為了促進我國數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的進一步發(fā)展。本文中筆者結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗對數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的應用與發(fā)展進行了簡略的研究與分析。

　　2數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)簡介

　　自從上個世紀70年代初微處理器技術(shù)逐漸開始發(fā)展起來,在促進計算機技術(shù)趨于成熟的同時,也使得儀表與控制技術(shù)得到了進一步的發(fā)展。在上個世紀90年代中期微處理器技術(shù)在儀表測量與控制中得到了進一步的應用,同時也基本實現(xiàn)了數(shù)字化儀表控制,配套的控制系統(tǒng)技術(shù)也逐漸開始發(fā)展起來。數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展使得相關(guān)物理量的測量精度得到了全面的提升。所謂數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)其實是將計算機數(shù)字處理技術(shù)以及計算機技術(shù)引入到儀表測量與控制系統(tǒng)當中來實現(xiàn)測量與控制的技術(shù)。隨著數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的進一步發(fā)展,使用數(shù)字處理技術(shù)也實現(xiàn)了進一步發(fā)展。但是從總體上來看數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)還是一種基于FF或DP總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能接收上位機的命令,并按照上位機所發(fā)出的命令收集信息并控制設備運行,而上位機則只需要負責對監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)管與控制,一般情況下上位機為計算機。在數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)當中FF或DP總線都屬于串行數(shù)據(jù)通信接口,通過菊花鏈形式對設備進行連接,能夠有效實現(xiàn)物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的功能結(jié)合,同時還能完成對數(shù)據(jù)的成幀處理。在最近幾年當中隨著數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)學總線技術(shù)也得到了進一步完善,因此數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的功能也更加豐富[1]。

　　3數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的實際應用

　　3.1智能化控制

　　目前階段智能化控制技術(shù)是各國重點發(fā)展的技術(shù),而在智能化控制技術(shù)當中數(shù)字化儀表與控制技術(shù)具有非常重要的作用,也是實現(xiàn)智能化控制的核心所在。所謂智能化控制就是在無人干預的情況之下實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的自動干預,而這一技術(shù)的實現(xiàn)必須要建立在數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的基礎之上才能實現(xiàn)。數(shù)字化儀表的智能控制就是指通過智能控制器自動實現(xiàn)儀表的數(shù)據(jù)收集,數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理。智能化儀表內(nèi)含智能控制器,主要使用了大規(guī)模集成電路技術(shù)、微處理器技術(shù)、接口通信技術(shù),利用嵌入式軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作,使儀表具有智能化處理的功能,在完成輸入信號的非線性處理,溫度與壓力的補償,量程刻度標尺的變換,零點的漂移與修正[2]。

　　3.2設備故障的診斷

　　傳統(tǒng)的設備維護只能通過定期使用儀表對設備進行檢測的方式才能實現(xiàn),工作人員根據(jù)儀表檢測的結(jié)果對設備所存在的故障進行判斷并采取對應的預防或者維修措施。而數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的在機械設備中的應用則能夠有效實現(xiàn)對設備故障的診斷。機械設備在運行過程當中所產(chǎn)生的各種參數(shù)與指標變化具有明顯的規(guī)律性。數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)內(nèi)置的處理器可以實現(xiàn)對機械設備運行數(shù)據(jù)的分析,并根據(jù)儀表所檢測到的數(shù)據(jù)對設備故障進行判斷,并在總機上直接將相關(guān)的故障信息顯示在工作人員面前,工作人員中只需要根據(jù)計算機所提供的信息就可以對設備進行管理與維護。通過這種方式工作人員的設備維護工作量可以得到全面的降低,同時還能夠有效提升設備故障診斷的準確率,也可以避免因為人的主觀因素所導致的故障診斷缺陷。

　　3.3遠程管理

　　數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)對機械設備的故障診斷,同時網(wǎng)絡技術(shù)的應用還使得通過數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對機械設備的遠程管理與控制。在實際生產(chǎn)過程當中,人機分離的現(xiàn)象極為常見,但是通過數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的應用工作人員可以實現(xiàn)對機械設備的遠程管理,從而有效地提升了生產(chǎn)效率。

　　4數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢分析

　　4.1系統(tǒng)集成和應用技術(shù)

　　隨著工業(yè)設備的大型化、高參數(shù)化,對儀器儀表的要求不斷提高。為了實現(xiàn)工業(yè)設備的安全啟/停、穩(wěn)定運行、故障處理等要求,必須把不同廠家生產(chǎn)的各種儀器儀表產(chǎn)品無縫地集成為一個協(xié)調(diào)系統(tǒng)。如何處理這些儀器儀表產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)傳遞、信息共享、協(xié)調(diào)操作等以滿足用戶的要求已經(jīng)成為一項十分重要的技術(shù),即系統(tǒng)集成技術(shù)。另外,以提出整體解決方案(SOLUTION)為目標的應用技術(shù)和以優(yōu)化軟件、先進控制算法為代表的應用軟件也已成為新的發(fā)展趨勢。這些技術(shù)的發(fā)展都為用戶帶來明顯的經(jīng)濟效益[3]。

　　4.2高精度測量

　　精密測量的實現(xiàn)不僅需要依賴于制造工藝的發(fā)展,同時還需要依賴于數(shù)字化技術(shù)的實現(xiàn)。而數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展則為數(shù)字化儀表的高精度測量提供了必要的基礎。但是從實際工業(yè)生產(chǎn)的角度來看,現(xiàn)階段數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)在精度方面依然無法滿足生產(chǎn)的實際需求。因此,在未來數(shù)字化儀表與控制技術(shù)必然還會以高精度測量為基本方向,從而滿足工業(yè)生產(chǎn)的實際需求。

　　4.3智能決策

　　雖然智能化控制技術(shù)已經(jīng)獲得了較大的發(fā)展,但是從總體上來說現(xiàn)階段的數(shù)字化儀表與控制技術(shù)距離真正的智能化還存在著較大的差距。所謂真正的智能化不盡需要實現(xiàn)自動監(jiān)測與反饋,同時還需要具備一定的數(shù)據(jù)分析與處理能力,實現(xiàn)生產(chǎn)效率的進一步提升,即需要實現(xiàn)智能化決策。在隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的智能決策性能已經(jīng)得到了一定的提升。

　　5結(jié)語

　　為了促進數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)在實際生產(chǎn)中應用范圍的進一步拓展,并促進數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,在本文當中筆者結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗對目前階段數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的應用現(xiàn)狀進行了初步分析,并對數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)在未來的發(fā)展方向提出一點建議,希望能對廣大同行提供一些參考。

　　參考文獻

　　[1]劉群垚.儀表控制技術(shù)創(chuàng)新助力石油化工工廠智能化——第七屆石油化工重大工程儀表控制技術(shù)高峰論壇召開[J].電氣時代,2016,(07):39-40.

　　[2]張軍.淺析滿功率下常規(guī)島儀表控制用壓縮空氣喪失后的機組狀態(tài)控制[J].科技視界,2014,(06):268-271.

　　[3]欒振華,劉道光,仇少帥,等.基于Simulink仿真技術(shù)的壓水堆核電廠儀表控制調(diào)試分析研究[J].核動力工程,2013,(05):108-111.

　　閱讀期刊：分析儀器

　　《分析儀器》核心期刊論文投稿，由北京分析儀器研究所、中國儀器儀表協(xié)會分析儀器協(xié)會主辦，國內(nèi)外公開發(fā)行。本刊主要任務是：反映分析儀器和儀器分析技術(shù)的發(fā)展動態(tài);報導分析儀器科研成果和新的分析技術(shù);探討分析儀器和儀器分析的有關(guān)理論;推廣分析儀器的應用;交流分析儀器使用、改進和維修經(jīng)驗;介紹分析儀器和儀器分析方法的基礎知識庫。