自動(dòng)化控制技術(shù)在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

摘 要：隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)也日益向自動(dòng)化、智能化、無(wú)人化靠攏。本文介紹了自動(dòng)控制技術(shù)的概念、原理及價(jià)值，之后分析了該技術(shù)在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，最后對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制 工業(yè)生產(chǎn) 應(yīng)用 分析

經(jīng)歷了三次工業(yè)之后，全球工業(yè)技術(shù)得到了飛速發(fā)展。從相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可知：2015年我國(guó)GDP增長(zhǎng)率超過(guò)6.9%，由于受全球經(jīng)濟(jì)低迷影響嚴(yán)重，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)值較去年增長(zhǎng)6.1%，總利潤(rùn)約為5.5萬(wàn)億元，但其經(jīng)濟(jì)總量仍然在三大產(chǎn)業(yè)中牢牢占據(jù)第一位置。雖然在國(guó)家政策等扶持下第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但第二產(chǎn)業(yè)在支撐國(guó)家基礎(chǔ)穩(wěn)固中的作用短期內(nèi)不會(huì)改變。而且積極融入自動(dòng)控制機(jī)技術(shù)已成為提高工業(yè)生產(chǎn)水平的主要途徑。

1 自動(dòng)控制技術(shù)的介紹

自動(dòng)控制技術(shù)的本質(zhì)是指在無(wú)人參與的情況下利用外加的設(shè)備是生產(chǎn)過(guò)程在某幾個(gè)工作狀態(tài)下按照特定程序自動(dòng)運(yùn)行，它是相對(duì)于人工控制概念而言的。自動(dòng)控制技術(shù)可以將人工從復(fù)雜、危險(xiǎn)、勞動(dòng)強(qiáng)度大的工作環(huán)境中解放出來(lái)，在提高工作效率的同時(shí)降低企業(yè)用工成本。

在第二次世界大戰(zhàn)中，歐美各國(guó)為了增加工業(yè)產(chǎn)量大力發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)，戰(zhàn)后已經(jīng)形成了較為完整的理論體系，即以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的經(jīng)典控制理論，主要以單輸入-單輸出為主，具有可靠性強(qiáng)、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)。自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展及在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，已顯示了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)科學(xué)院的調(diào)查報(bào)告顯示：通過(guò)對(duì)10家大型汽車、家電、材料加工等公司的統(tǒng)計(jì)分析，大致估算出應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)可取得如表1的一些顯著效益。

2 自動(dòng)控制技術(shù)在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

自動(dòng)控制技術(shù)的核心是計(jì)算機(jī)技術(shù)，綜合了模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等。自動(dòng)控制技術(shù)在運(yùn)行中可不受外界環(huán)境影響，因此精確度更容易保證，對(duì)企業(yè)管理也非常有利。當(dāng)前我國(guó)人工成本急劇上升，再加上受全球經(jīng)濟(jì)低迷影響，很多代工廠已逐步流水線遷移至東南亞各國(guó)，而想要在國(guó)內(nèi)繼續(xù)立足必然要進(jìn)行現(xiàn)代化改造，而增強(qiáng)流水線的自動(dòng)化水平成為了重要一項(xiàng)內(nèi)容。下面介紹一下目前自動(dòng)控制技術(shù)在紡織業(yè)、大型器械制造業(yè)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)等方面的具體應(yīng)用。

2.1 自動(dòng)控制技術(shù)在紡織業(yè)中的應(yīng)用

作為勞動(dòng)密集型行業(yè)的典型代表，紡織業(yè)歷來(lái)是我國(guó)賺取外匯、解決人口就業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)之一。在2015年，我國(guó)紡織品總產(chǎn)值超過(guò)9萬(wàn)億人民幣，其中出口額將達(dá)到270億美元，占到全球出口總額的60%以上。目前，自動(dòng)控制技術(shù)在紡織機(jī)械中得到了廣泛應(yīng)用，例如在傳統(tǒng)梳棉機(jī)中，加工棉條的質(zhì)量會(huì)因機(jī)器吸入的風(fēng)量和風(fēng)壓不同而受到影響，加入自動(dòng)控制技術(shù)后，可以對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，以此顯著提高梳理質(zhì)量；在傳統(tǒng)工序中，紡織品質(zhì)檢主要由人工完成，因此很多小瑕疵難以被發(fā)現(xiàn)，這就會(huì)影響紡織品的總體質(zhì)量。而通過(guò)引入數(shù)字圖像及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，便可以實(shí)現(xiàn)紡織物的自動(dòng)檢測(cè)，可以自由設(shè)定檢測(cè)精度范圍，其檢測(cè)效率也是人工無(wú)法相比的。

2.2 自動(dòng)控制技術(shù)在大型器械制造業(yè)中的應(yīng)用

當(dāng)前液壓傳動(dòng)在大型機(jī)械中被廣泛應(yīng)用，這也是我國(guó)當(dāng)前的制造業(yè)短板。眾所周知，全球最好的大型機(jī)械制造商多來(lái)自于德國(guó)，而德國(guó)工廠的自動(dòng)化應(yīng)用水平也是全球最高的。例如在液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)最多達(dá)到德國(guó)的70%，而且在密封性、結(jié)合度等方面還存在差距。通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，液壓傳動(dòng)或其他機(jī)械結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)根據(jù)載荷的大小進(jìn)行自動(dòng)“變頻”，這樣就能降低能耗，節(jié)約燃料。此外，自動(dòng)控制系統(tǒng)還可以隨時(shí)對(duì)油壓、流量、溫度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入也對(duì)提高機(jī)床精度有著巨大意義，這也為提高大型器械制造水平創(chuàng)造了條件。

2.3 自動(dòng)控制技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)中的應(yīng)用

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是反映本國(guó)工業(yè)水平的代表，而積極引入自動(dòng)控制技術(shù)也是必然的選擇。借助傳感器、控制器等組件，可以自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的收集和分析，并可以隨時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)試參數(shù)。主要工序如下：

（1）在安裝前測(cè)試人員對(duì)傳感器、控制器進(jìn)行校對(duì)，保證精確度；

（2）將其安設(shè)在固定位置，并通過(guò)數(shù)據(jù)線與自動(dòng)控制系統(tǒng)連接；

（3）打開發(fā)動(dòng)機(jī)和儀器，之后數(shù)據(jù)就會(huì)被自動(dòng)記錄整理。整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單快捷，測(cè)試的自動(dòng)化程度和精度都很高。因而在各大汽車生產(chǎn)企業(yè)中被廣泛采用。

自動(dòng)控制技術(shù)是目前推動(dòng)全球工業(yè)向著高精度、低成本、集成化方向發(fā)展的重要因素。不可否認(rèn)，大規(guī)模自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致很多工人下崗，但同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)會(huì)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員有更多的需求，因此這也在一定程度上激發(fā)了工人的學(xué)習(xí)熱情，從一個(gè)單純的體力工積極向技術(shù)工轉(zhuǎn)變這也對(duì)提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有著不容忽視的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)時(shí)代發(fā)展的重要產(chǎn)物，它需要強(qiáng)大的綜合國(guó)力和科技能力作為后盾，而這也是我國(guó)工業(yè)奮起發(fā)展的目標(biāo)。目前，自動(dòng)控制技術(shù)幾乎遍布于所有制造類企業(yè)中，而大部分相關(guān)硬件、軟件、系統(tǒng)等產(chǎn)自歐美等國(guó)。因此，培養(yǎng)和引進(jìn)技術(shù)型人才已經(jīng)成為提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平的唯一途徑。

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作者簡(jiǎn)介

劉瑞君（1979-），女，河北省涿鹿縣人。曾畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院 ，獲得大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為張家口煤礦機(jī)械制造高級(jí)技工學(xué)校講師，主要從事電氣自動(dòng)化技術(shù)及教學(xué)研究。

作者單位

張家口煤礦機(jī)械制造高級(jí)技工學(xué)校 河北省張家口市 075000