自動化過程控制系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用研究

廖乾

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，先進的科學(xué)理念有效的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，尤其是工業(yè)自動化對于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用，是工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要基石。根據(jù)當(dāng)今發(fā)展的趨勢，工業(yè)自動化控制將對未來的自動化發(fā)展起到重要的引領(lǐng)作用。文章就是針對自動化控制的發(fā)展策略展開深入的探究，旨在研究我國自動化發(fā)展當(dāng)中的控制和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動化控制；發(fā)展趨勢；提升策略

前言

伴隨著信息化時代的降臨，我國工業(yè)化發(fā)展得到了大力的提升，并且使得傳統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)模式無法適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需求，不能夠有效滿足人們對于物質(zhì)的使用要求。因此為了應(yīng)對社會的需求，工業(yè)化大力發(fā)展就必須順應(yīng)經(jīng)濟利益的趨勢，利用現(xiàn)代信息化實現(xiàn)工業(yè)的自動化控制，使得工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量大幅度的提升。

1 自動化控制的定義

自動化控制指的是在沒有人類參與的條件下，有效地利用外界的設(shè)施和設(shè)備，從而使得工業(yè)生產(chǎn)的機械按照一定的程序進行運行作業(yè)。自動化系統(tǒng)所涉及的學(xué)科非常廣泛，主要包括科學(xué)理論、計算機科技以及其他的一些信息技術(shù)，利用這些技術(shù)有效的結(jié)合，能夠促使生產(chǎn)過程當(dāng)中的檢測、優(yōu)化和調(diào)度，確保生產(chǎn)效率的快速提升。并且隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，自動化控制所應(yīng)用到的領(lǐng)域也越來越廣泛，并且發(fā)揮的作用也越來越顯著。工業(yè)生產(chǎn)是推進我國經(jīng)濟發(fā)展的重要驅(qū)動力，我國作為一個工業(yè)化大國，只有在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中有效的引入自動化，才能更符合人們對工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和使用要求。

2 自動化過程控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用以及組成部分

在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，自動化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域當(dāng)中，工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的控制系統(tǒng)自變量主要包括溫度、流量、液位以及材料成分等。比如說對于溫度控制能夠有效地說明自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的控制作用，如果想要保持一個恒定的溫度環(huán)境，首先應(yīng)當(dāng)對其進行測量，當(dāng)測量溫度低于所要求的溫度時，這就會激發(fā)自動化系統(tǒng)采取交流的方式提高環(huán)境里的溫度，當(dāng)加熱的溫度達到標準要求時，自動化系統(tǒng)就會調(diào)節(jié)加熱器停止工作。所以說自動化系統(tǒng)對于溫度的調(diào)節(jié)屬于可控的過程，在這一調(diào)節(jié)過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)本著恒溫的標準。在自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中經(jīng)常用到成邏輯控制器，這一控制器能夠根據(jù)輸入的數(shù)字信號前的程序設(shè)定，確保模擬信號的輸出，最后有效地操控各執(zhí)行元件進行過程控制。自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的組成元素主要有以下幾種類型：（1）檢測元件：主要用于檢測設(shè)備控制元件的物理量。（2）控制器：控制器的主要作用是用于對設(shè)定值和測量信號進行數(shù)據(jù)的比擬，從而有效地比較出兩者存在的偏差，并且按照設(shè)定好的規(guī)律進行數(shù)值計算，并且將最終得到的數(shù)值計算結(jié)果傳送到執(zhí)行裝置當(dāng)中，有效地指導(dǎo)控制系統(tǒng)執(zhí)行信號操作。（3）執(zhí)行器：執(zhí)行器對于控制器傳輸?shù)男盘栠M行良好的接收，并且對信號進行下一步的操作，確保具體的工藝操作程序的實現(xiàn)。

3 工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)的特點

根據(jù)最近幾十年的發(fā)展，使得我們清楚認識到工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)具備了連續(xù)性、方案多樣性、自動化過程控制系統(tǒng)的適時性和復(fù)雜性的特點，下面就針對這些特點詳細的分析：（1）連續(xù)性。工業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中，只有具備了連續(xù)性，才能夠確保生產(chǎn)效率的提升，因此，自動化過程控制系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了連續(xù)性的特點。也就是說在工業(yè)自動化生產(chǎn)的過程當(dāng)中，通過自動控制系統(tǒng)的有效聯(lián)結(jié)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的不間斷和經(jīng)常性運行狀態(tài)，大部分運行步驟都是循環(huán)進行的，這就確保了生產(chǎn)的效率，實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)過程中的連續(xù)性。（2）方案多樣性。不同種產(chǎn)品或者是同種產(chǎn)品之間，其自動化控制過程的方案也是不盡相同的，這就造成了自動化生產(chǎn)過程當(dāng)中方案多樣性的特點。（3）自動化過程控制系統(tǒng)的實時性。自動化控制系統(tǒng)需要根據(jù)外界因素的影響而改變，這就是自動化過程控制系統(tǒng)的實時性。（4）復(fù)雜性。由于自動化控制系統(tǒng)在進行的過程當(dāng)中所涉及的范圍較廣，并且控制變量較多，這就增加了控制過程中復(fù)雜性，也就是說各個影響因素都會增加控制過程當(dāng)中的復(fù)雜程度。

4 自動化控制系統(tǒng)面臨的安全問題

工業(yè)化生產(chǎn)所涉及的范圍較廣，主要包括電力、水利、石油、天然氣等眾多行業(yè)，并且這些行業(yè)是推進我國經(jīng)濟快速發(fā)展的重要驅(qū)動力，但是對于這些行業(yè)的自動化控制面臨著諸多的安全問題，將會導(dǎo)致控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，下面就針對這些安全問題進行分析：（1）由于對控制系統(tǒng)的不規(guī)范使用，可能造成人員的生命財產(chǎn)損失，導(dǎo)致各種不良事件的發(fā)生。（2）可能會給工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，嚴重時還會波及我國整體經(jīng)濟的向前推進發(fā)展，影響我國可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略的進一步實現(xiàn)。（3）對當(dāng)?shù)厝说纳钋闆r造成惡劣的影響，從而影響我國良好形象的樹立。（4）在自動化控制過程當(dāng)中如果不能夠嚴格地按照規(guī)范進行，可能會引發(fā)環(huán)境問題，對生態(tài)文明的建設(shè)，甚至是子孫后代的正常生活安全隱患。

5 自動化過程控制系統(tǒng)在工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用

5.1 過程控制的自動檢測系統(tǒng)

在工業(yè)生產(chǎn)的過程當(dāng)中，往往會涉及到對一些產(chǎn)品工藝參數(shù)的檢驗，因此有效地引入自動化檢測系統(tǒng)，不僅能夠提高檢測的精度，還能夠?qū)崿F(xiàn)對記錄數(shù)據(jù)的收集，方便后期的計算使用。比如說在對溫度、流量、液位以及材料成分工藝參數(shù)進行檢測時，傳統(tǒng)的檢測方法往往不能夠達到規(guī)范的要求，因此有效的引入過程控制當(dāng)中的自動保護系統(tǒng)，自動的發(fā)散相應(yīng)的信號，從而有效地避免自動化系統(tǒng)受到外界的干擾。在自動化控制過程當(dāng)中，往往會面臨一些外界信號的影響，這是有效的引入過程控制當(dāng)中的多重沖量控制系統(tǒng)，能夠有效地保障各工藝變量的整體質(zhì)量。

5.2 分程控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用

分程控制系統(tǒng)能夠有效地將控制信號傳送給兩個或兩個以上的控制器當(dāng)中，通過不同控制器的協(xié)調(diào)工作，能夠有效地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的協(xié)調(diào)配合，達到整體的增產(chǎn)效果。利用分程控制系統(tǒng)才能夠有效的增加工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的安全性，從而在整體上起到提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果。

5.3 自動操作和開車停車系統(tǒng)

通過自動化控制系統(tǒng)，能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備進行預(yù)先的從重順序設(shè)定，盡量降低外界干擾對工業(yè)生產(chǎn)的影響，尤其是針對一些關(guān)鍵性的參數(shù)來說，應(yīng)當(dāng)確保其穩(wěn)定性，才能夠有效地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量。因此有效地利用自動操作和開車停車系統(tǒng)，能夠確保設(shè)備進行周期性的運行，提升工業(yè)生產(chǎn)效率的同時，提高工業(yè)生產(chǎn)每個環(huán)節(jié)的嚴密性，避免由于誤差的出現(xiàn)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。同時通過有效的開車停車命令，能夠確保預(yù)先規(guī)定的操作順序有條不紊的實現(xiàn)，提升系統(tǒng)化過程控制程序運行的效率。

6 結(jié)束語

通過上述分析，使得我們對自動化過程控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的廣泛應(yīng)用進行了充分的了解，并且隨著近些年的發(fā)展使得我國的自動化過程控制系統(tǒng)取得了一個階段的進步，但是隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，自動化過程控制系統(tǒng)也需要進行不斷的完善，才能夠確保我國可持續(xù)發(fā)展這一戰(zhàn)略目標的有效實現(xiàn)。

參考文獻

[1]黃宜慶.《過程控制系統(tǒng)》課程教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)的改革與創(chuàng)新探索[J].科技視界，2014（05）.

[2]紀志祥.深化《過程控制系統(tǒng)》課程教學(xué)改革的幾點思考[J].山東紡織經(jīng)濟，2009（03）.

[3]趙正天，李煒，段曉燕，等.自動化專業(yè)實踐教學(xué)改革的思考與探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009（S2）.

[4]花皚.西門子公司和美國米德來克斯公司聯(lián)合開發(fā)過程控制系統(tǒng)[J].工業(yè)加熱，2003（06）.

[5]王妍，李晶，金曉熒.有限課內(nèi)提高“過程控制系統(tǒng)”教學(xué)質(zhì)量的有效途徑[J].廣州化工，2015（22）.

[6]李天華，施國英，侯加林.改革過程控制系統(tǒng)課程提高學(xué)生應(yīng)用能力[J].實驗室研究與探索，2013（01）.

[7]沈亞斌，趙濤.基于工程應(yīng)用的“過程控制系統(tǒng)“課程的教學(xué)重構(gòu)[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（05）.