仪表自动化优化设计的理论分析

[摘 要]在我国经济快速发展的同时，化工企业的生产自动化水平也在不断得到提高。自动化仪表，作为企业自动化控制的重要组成部分，其应用范围越来越广，但我们看到，在自动化仪表被广泛使用的同时，其中的设计问题也随使用时间而不断涌现出来。仪表的自动化优化设计，是企业内部一项重要问题之一，本文主要根据自动化仪表，在实际的使用中出现的一系列典型问题，对其进行优化设计，希望通过对仪表自动化进行优化设计的同时，增加仪表的准确度，减少其误差的出现，提高仪表的工作效率。

[关键词]自动化仪表；优化设计；自动化仪表的维护；分析

中图分类号：TH702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0124-01

在我国经济、科技、文化等不断发展的今天，自动化也在潜移默化的占据着我们的生活，现代的仪器、仪表进入到自动化、数字化的领域，自动化仪器的广泛应用，也给人们的生活提供了便利，给企业带来了经济效益。工业的生产领域也由小到大、由简单向复杂化快速发展着。企业为了满足社会各种各样的需求，产品也在不断更新换代，自动化仪表的使用便被广泛关注。

一、仪表自动化概述

1.1 仪表自动化的概念

仪表自动化，即利用光、电、声与微电子等相关技术手段，把有关自动化设计和计算机应用等多个学科综合在一起，并选取科学、先进的材料、技术手段以及应用方式，使仪表能够不断向自动化与智能化的方向发展，这是仪表自动化最核心的内涵。

1.2 仪表的选择方式

首先，要坚持选择的科学性。在选择自动化仪时，切记要保证仪表在科学性与经济性的双重条件下进行选择，与此同时，还要对仪表控制系统以及仪表检测点之间的生产过程进行深入的分析与研究；其次，必须保证工艺技术的实际性。仪表工艺技术的要求，主要是指仪表的工艺参数，以及仪表技术方面的特点等，能够满足仪表使用的要求，同时，还要根据使用情况与操作环境，对仪表材料进行严格的筛选，这是重点工作；最后，确保仪表选型的高度一致性。对于一些重大的工程项目来讲，如果仪表的特征、设计类型以及技术形式不统一，那么，哪一项都有可能影响其正常工作。

二、仪表自动化系统的优化设计

2.1 自动化仪表的优化设计特点及依据

我国仪表的自动化，在生产工艺与技术的不断成熟、进步中，得到了进一步的提高。工艺的检测点多，要求具有复杂性，仪表自动化的主要工作集中在工程的后期，因此，时间紧、任务重，且有较大的工作量。自动化仪表的施工设计图，是以专业工艺对生产工艺、仪表的自动化专业要求作为依据，分别对其进行深度设计。同时，根据具体设计要求，设计人员要保证设计图的出图深度在规定的要求以内或要求以上，不能低于既定要求。在自控专业施工图设计内容深度规定中，有详细的规定。完整的施工设计图，可以帮助现场施工，同样还可以节约财力、物力、人力，在仪表优化的设计上，要最大限度的使误差系数降到最低，只有这样，在施工中的误差才会随之而减少，可以使用一些计算方法，帮助减少优化设计中产生的误差，例如采用偏差计算等。

2.2 自动化仪表的选型要求

自动化仪表的优化设计，是为了满足企业生产的需要，同样也是为工艺来服务的，因此，在自动化仪表优化设计时，要充分考虑生产工艺的参数，介质的性质、管路的分布、管径的大小、仪表的材质以及周边的环境状况等各项不同因素，与此同时，还要考虑到仪表的先进性与经济性，此外，还应考虑到仪表运行与维护的成本，依据仪表的检测点和仪表的控制系统，对其进行有针对性且合理化的设计，必须要确保自动化仪表的先进性。

自动化仪表在优化设计过程中，对仪表不同子项的设计，还要考虑到产品的兼容性与通用性，要清楚的了解不同厂家的仪表功能，从科学和经济的角度去进行选型，使之适应本企业的工艺，此外，还要做好相关操作人员的技术服务、培训及事故处理等相应工作。

2.3 优化设计中对仪表系统的低功耗设计

对自动化仪表进行低功耗设计，在仪表优化设计中是一项重要的内容。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，具有极强的抗干扰能力，工作时对温度的要求也不是特别固定。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，除了单片机和芯片使用CMOS器件之外，还可以选用一些LCD等低功耗器件，在进行低功耗设计时，采用低功耗器件，可以有效缩短CPU的运行时间，以软件代替硬件。

三、自动化仪表优化设计的原则

3.1 仪表系统的准确性

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，此外，还应充分考虑到其系统设计问题、元件选择问题以及软件编程方面的因素，以此来确保仪表系统在错误操作或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。

3.2 仪表功能的稳定性

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，只有这样，才能满足化工企业生产的需要，相关设计人员要深入到实践之中了解情况，其后深入到生产现场去取得各项相关数据，保证仪表3.3仪表系统要便于维护与扩展

化工企业对于自动化仪表的安全系数，要求是相当高的，仪表的设计一定即要保证安装方便，又要满足更换方便的具体要素，由于仪表正常运行的周期较长，因此，维护与保养也同样要方便。此外，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，便于以后的扩展工作，为未来生产的发展和工艺的改进提供有利的条件与足够的发展空间。

四、结束语

综上所述，通过以上对自动化仪表进行的优化设计理论分析，我们可以清楚的看到，自动化仪表的快速发展与其自身的优质特性，自动化仪表己经被各大化工企业广泛的应用，使我国各领域的生产自动化水平也在不断得到提高。为了使仪表能够正常的运行与使用，设计人员要不断的将自动化仪表的性能进行定期提升，提高自动化仪表的测量的准确度、精密度以及灵敏度，减少在测量时出现的随机误差和系统误差。对自动化仪表进行优化设计不仅要将仪表的性能进行提升，还要将仪表的硬件进行提升，降低仪表的功耗和价格，提高仪表的抗干扰能力。自动化的发展带动了工业等各行业的发展，同时，也促进了新技术的使用，它不但可以保障化工企业的安全，还可以不断的提高化工企业的生产效率，降低化工企业的生产成本。因此，设计人员有必要对仪表自动化优化设计与施工要点做出进一步的提升与更新。

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