自动化仪表在橡胶工业及制造业中的应用

张建

（天津渤化橡胶有限责任公司，天津，300040）

1 自动化仪表的产生及分类

1.1 自动化仪表的产生和发展

衡量一个国家的经济水平和发展的指标就是制造工业，在我国早期工业发展的时候，工业还不发达，石油、化工、金属的冶炼也处于初级简单粗放阶段，所以当时的工业仪表的出现并没有发挥较大的作用。因为科学技术的局限性，生产出来的工业仪表体积笨重而且较难操作，致使当时的工业仪表没有广泛得到应用[1]。直到二十世纪末期，工业、手工业、工商业开始发展，计算机技术也突飞猛进的发展起来，工业化与计算机技术的相互配合发展，使我国工业的发展得到了很大程度的提高。随着科技不断进步和完善使得计算机技术与自动化仪表在工业方面的应用越来越紧密，现代自动化仪表的功能、性能越来越完善越来越齐全，成为了当今社会无论是工业还是商业、农业的主要辅助工具，自动化仪表操作简易而且安全，极大的保障了橡胶工业及制造业工作人员的安全及操作环境的改善，因为自动化仪表的广泛应用大大降低了操作人员的现场危害性，也为制造业的精细制造打下了良好的基础，所以在当今社会的橡胶工业及制造业发展中自动化仪表是不可缺少的基石[2]。

1.2 自动化仪表的分类

自动化仪表已经在橡胶行业及制造业很多的领域进行了广泛的应用，其种类也是极其复杂多样的，按照类别大致可以分为6类：

I、按其原理分：仅流量仪表为例就有容积式，速度式（含旋翼式水表、涡轮等），力式（靶式），差压式（含孔板、多孔孔板、均速管、喷嘴、文丘利管、旋翼式、转子、弯管等），热式，超声波式，科氏力式，涡街（漩涡），电磁流量计等。

II、按源动力分为：电动仪表（电子仪表），气动仪表，液动仪表。

III、按自身功能分：检测（传感、转换、变送）仪表，控制（运算、调节）仪表（含显示仪表），执行（器）仪表（含执行机构和调节阀）。

IV、按物理量分：（电学、磁学）电气仪表（电压、电流、电阻、功率、功率因数，电感、电容，及磁场强度磁通量等）；化学、光学仪表（含酸度、粘度、热量、光电、照度、激光、光纤等）；核（辐射）仪表；无线电、电子仪器；长度仪表（量仪）（含角度、光洁度等）；按时间量仪表（计时，频率等）；热工（量）仪表（温度、压力、流量、物位含液位、料位、成分分析等）；力学（力、质量、重量、硬度等）仪表（电子称、轨道衡、皮带称等）；气体（毒气、爆炸危险气体）仪表含量检测等。

V、按行业用途分：标准计量（量值传递）仪器，科学实验仪器，教学仪器，航空航天仪表，汽车仪表，矿用仪表，工业仪表，商贸仪器等。

VI、其它类别：有时也将DCS、PLC等也归入仪表大类里。这里橡胶工业我们主要运用两个方面的仪表：

a）温度仪表。对温度的测量显示、控制，每一件橡胶制品的生产必然要有温度的精确控制，才能生产出合格的产品，对于温度的正确测量及控制有着重要的作用。

b）压力仪表。对压力的数值显示，大家都应该知道温度和压力有着必然的联系，蒸汽的压力越高温度也越高，如果没有压力仪表势必造成压力不可控而爆炸，显而易见压力仪表是一种安全保护的关键仪表。橡胶生产工艺主要是控制温度、压力两种介质。此外还其他行业的特殊测量仪表物位仪表、光谱仪表等等本文不在一一列举了，各种自动化仪表都充分占据着制造业的重要地位。

2 自动化仪表的工业应用及发展

2.1 自动化仪表应用的重要性

随着我国经济的飞速发展和科学技术的不断进步，自动化仪表的发展也日新月异，自动化仪表也变得多元化和先进化，自动化仪表商品化和标准化发展由先进的现代化控制理论指导的控制软件的开发伴随着计算机控制体系应用的高速发展而发展，并且取得了重大成效。先进的控制技术以及控制理论的引入，使先进的控制软件也被开发出来并逐渐发展成为工程化、商品化以及标准化的集成体，使得仪表自动化的发展越来越安全、稳定、可靠，这是由先进控制软件具有诸多优点决定的，其优点具体表现为控制系统的控制能力大幅度提高，自动化仪表由系统自身的不稳定性、非线性、时变性以及外部扰动的随机性和不可检测性等带来各种问题以及故障得到很大程度的解决。自动化仪表的控制技术主要发展方向电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。橡胶工业制造需要精细化生产，也就需要自动化仪表的控制，自动化仪表主要运用在各种主要的操控生产线之中，智能化的机器设备以及各种生产设备的调控方面也需要自动化仪表，无论是从工业化的需求还是市场化需求，对于自动化仪表这一模块的需求都是极大的，工业化生产、机械化的操作也有很多方面自动化仪表的表现之处，现代自动化仪表不仅提高了工作效率，同时降低了成本，增加了效益，也提高了产品的质量，改善了劳动条件，在经济利益上也是十分可观的，综上所述自动化仪表在当今橡胶工业及制造业生产中有着不可或缺的重要角色。

2.2 自动化仪表的未来前景与我国的现阶段差距

当今时代科学技术不断发展，信息网络遍布各行各业，就在科学技术和信息共享发展的背景下，自动化仪表技术的发展也变得多元化和先进化，在普通的自动化仪表的运行基础上寻求发展是未来的需求，计算机技术与工业自动化把仪表控制推向新的高度，自动化仪表的发展将有更广阔的市场，我们将在更多的市场和领域看到自动化仪表的身影，自动化仪表技术的缺憾将在不断进步的科技下得到完美的解决，操作简单、外形小巧美观的智能仪表将走向各个领域，自动化仪表的发展将是科技发展的代表[3]。智能化是未来自动化仪表发展的主导方向，通过智能化的仪表完成一些精准的工作，能使制造业飞速发展，自动化仪表发展方向有以下三方面：

I、自动化仪表无线化是通过无线的传输将一些数据传导到计算机的系统，实现快速计算。

II、高精度化，变送器的精度已经从0.075%提升至0.04%。

III、实施软测量技术，目前生产工艺的复杂性及工艺环境的苛刻复杂条件，导致很多工艺要求息息相关的数据无法直接测量，仅仅仰仗于计算机技术，参考其它能直接测量的相关性能和公式以演算或测量出其数值范围，这种间接测量的方法为虚拟仪表，从而实现软测量。

在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展，但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善，许多产品功能还不完备，核心技术的掌握也差强人意，因此，网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术，完成信息的转换，构造一个庞大的信息化网络，这样信号流通顺畅，更能提高生产效率。近几年我国自动化仪表行市场规模实现了快速扩张。质检、环保、卫生、农业等行业对自动化仪表设备的需求大幅增加，为我国自动化仪表行业发展提供了巨大的市场。经过数十年的发展，如今，我国已步入自动化仪表生产大国行列，但技术短板仍十分明显。核心技术的缺失、与国外先进技术水平的差距以及自动化仪表产品质量的不稳定，都是造成我国仪表产业“大而不强”的制约因素。

3 结论

伴随我国制造业现阶段的经济和工艺的发展，自动化仪表将具有极其重要的作用。各个领域的制造自动化仪表提供了许多的便利条件，从而降低了成本保证了产品的质量，为我国的工业发展提供了极大的助力。我国自动化仪表产业虽然得到了快速发展，但与国外的差距仍然较大，主要体现在：科技创新及其产业化进展缓慢；关键核心技术的匮乏，低水平重复异常突出；产品稳定性和可靠性长期得不到根本性解决；大量进口对产业发展也造成较大不利影响。随着我国科技的不断进步，工业仪表自动化在制造业应用上也得到了大幅度提高，但是相对于国外先进的技术水平，我国的仪表自动化水平还是相对落后的。所以，我们应该学习外国的先进的理论和技术，不断完善理论基础，不断提高科学技术，并且根据我国制造工业生产的实际情况，努力提高仪表自动化水平，不断开拓仪表自动化的发展新领域，同时仪表自动化的应用也会为我国制造业带来了巨大的经济效益。