試論工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)

姚鈞

摘要：隨著科學技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)技術(shù)也有了很大的進步，生產(chǎn)過程的智能化程度也在不斷提高。特別是隨著信息技術(shù)的出現(xiàn)，自動控制理論和各種自動控制方法也不斷出現(xiàn)，并且市場對其也愈加的認可。自動化控制技術(shù)和工業(yè)自動化儀表也逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的標志。在生產(chǎn)過程中，企業(yè)也更加注重提高效率，提高生產(chǎn)能力，提高安全系數(shù)，降低能耗?；诖耍疚恼撌隽斯I(yè)自動化儀表以及自動化技術(shù)分析。

關鍵詞：工業(yè)；自動化儀表；自動化控制；技術(shù)

引言

隨著我國經(jīng)濟步伐的加快，全社會都進入了信息時代，逐漸向智能化方向發(fā)展，工業(yè)工具和相應的控制手段也得到了跨越式的發(fā)展。其中，高水平的生產(chǎn)手段加快了工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)自動化的目的，進一步加快了企業(yè)的步伐。

1自動化儀表與自動化控制技術(shù)的概述

1.1工業(yè)自動化儀表概念及特點

（1）定義。工業(yè)自動化儀表是在工業(yè)生產(chǎn)過程當中能實現(xiàn)智能化管控，對檢驗、管控、實施、展示等多項應用性能具備發(fā)揮作用的儀表。工業(yè)自動化儀表是相對過去傳統(tǒng)的熱工儀表而言，它避免了手工操作，取消人員現(xiàn)場監(jiān)督，能自動的做好相關操作任務，并能實現(xiàn)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)終端，具有省時省力、準確性提高、時效性增強的特征，體現(xiàn)了現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)要求的低能耗、高效益，在企業(yè)安全生產(chǎn)、重大隱患排除方面發(fā)揮前瞻作用，并是有效數(shù)據(jù)采集、信息集成的重要提前，對企業(yè)提高生產(chǎn)效益實現(xiàn)良性循環(huán)中功不可沒。

（2）工業(yè)自動化儀表性能特點。工業(yè)自動化儀表的基本性能特點是通過微電腦技術(shù)，不斷精簡結(jié)構(gòu)，避免笨重的外觀，提高工作的可靠性和抗干擾性能，其具體特點體現(xiàn)在以下幾點：一是可編程，通過軟件編程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的順序控制，在儀表中植入軟件設計，就可通過定時和控制電路實現(xiàn)工業(yè)控制，從而簡化了硬件設備；二是記憶功能，自動化儀表通常采用組合邏輯電路和時序電路完成控制操作，可以對一些簡單的運行狀態(tài)和操作進行記錄；三是計算功能，自動化儀表可以實現(xiàn)較復雜的計算，并且計算精度較高，例如在儀表中設定相關數(shù)據(jù)的范圍，測量數(shù)據(jù)需要與相關系數(shù)進行乘除計算，然后與設定范圍進行比較分析；四是數(shù)據(jù)處理功能，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，需要人為的對相關數(shù)據(jù)進行檢測、校正、線性化處理等，難以保證數(shù)據(jù)準確性，而自動化儀表可以通過微處理器和相關軟件形成數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)，極大提高了數(shù)據(jù)處理效率。

1.2自動化控制技術(shù)概念

所謂自動化控制技術(shù)簡單的說是將控制技術(shù)和信息化技術(shù)有機的結(jié)合起來，利用工業(yè)生產(chǎn)中的不同環(huán)節(jié)做好認真的檢測，并在恰當?shù)臅r間加以調(diào)節(jié)，將生產(chǎn)水平加以提升，最大程度推動了工業(yè)生產(chǎn)的不斷進步。目前，自動化控制技術(shù)依然在不斷發(fā)展中，而生產(chǎn)制造流程依然需要大量的人力，這樣才能夠確保產(chǎn)品的整體質(zhì)量，當然也會在某種程度上知識人力資源出現(xiàn)過多的浪費。所以，自動化控制機技術(shù)在未來的發(fā)展道路上是朝著全智能化的方向發(fā)展的，能夠使生產(chǎn)流程達到自動化的目的，將生產(chǎn)水平加以提升。

2工業(yè)自動化技術(shù)控制中存在的問題

開發(fā)與應用自動化控制技術(shù)是我國工業(yè)制造業(yè)快速發(fā)展的根本需要?，F(xiàn)如今，由于工業(yè)制造行業(yè)發(fā)展非常迅速，使得現(xiàn)有的技術(shù)與設備并不能適應現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展，所以，當前社會的發(fā)展需要，推動了自動化儀表技術(shù)與控制技術(shù)的快速結(jié)合與發(fā)展。

近年來，我國自動化儀表技術(shù)的發(fā)展非常迅速，尤其是在總線技術(shù)方面取得了長足的進步?，F(xiàn)場總線不僅是信號系統(tǒng)的變化，也是信息控制技術(shù)發(fā)展的前提。經(jīng)過幾年的發(fā)展，現(xiàn)場總線的內(nèi)在潛力逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，如預測、診斷、穩(wěn)定運行等技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。然而，自動化儀表的發(fā)展仍存在一些問題，表現(xiàn)在資金與市場缺陷兩方面。主要由兩方面的原因造成，一方面，有些用戶對自動化儀器的價格過于敏感；另一方面，當有更便宜的替代品時，用戶通常會選擇使用替代品。上述現(xiàn)狀的出現(xiàn)將難以促進新工具的發(fā)展。因此，我國的自動化儀器大多仍處于發(fā)展的初級階段。

在現(xiàn)實生活中，每一個新產(chǎn)品的推廣和應用都需要很長時間。因此，自動化控制技術(shù)的發(fā)展也是一樣的，遵循事物發(fā)展的規(guī)律。然而，在自動化應用的過程中，存在著許多問題，尤其是以下問題需要高度重視。首先，自動化系統(tǒng)信息的安全性能。第二，程序和軟件的可靠性。第三，儀表的可互操作問題。第四，系統(tǒng)故障診斷信息的可靠性。通過對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的仔細分析，我們可以得出大多數(shù)問題是由數(shù)字化和網(wǎng)絡化造成的，目前的技術(shù)發(fā)展能夠有效地解決現(xiàn)有的問題，只是缺少一個切實、可行的方案，對于解決問題的方案措施正處在研究中。

3自動化儀表與自動化控制技術(shù)發(fā)展方向

3.1智能化

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，智能化也愈發(fā)重要，在以往的控制算法中，只能由調(diào)節(jié)器來或DCS來完成，而如今只需智能化控制器就能自主調(diào)節(jié)，減輕了DCS負擔，提高了其工作安全可靠性，故智能化是自動化儀表與控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。

3.2網(wǎng)絡化

通過計算機數(shù)字化通信技術(shù)的應用，可使得自動化控制系統(tǒng)與自動化儀表相結(jié)合，極大提高其銜接性，保證了其調(diào)控準確性，隨著網(wǎng)絡科技的發(fā)展，以新型網(wǎng)絡自動化儀表和控制技術(shù)是發(fā)展必然趨勢。

3.3高精準度化

隨著我國工業(yè)自動化產(chǎn)品水平的不斷提高，目前產(chǎn)品的精度已不能滿足當今社會的要求，必須提高產(chǎn)品的開發(fā)效率。例如，原始傳感器的準確度為0.09%，現(xiàn)在已經(jīng)精確到0.01%。發(fā)射機由原來的0.75%逐漸增加到0.04%。因此，高精度對自動化儀表及相關技術(shù)具有重要意義。

綜上所述，在工業(yè)自動化儀器中，自動化控制技術(shù)的應用也取得了一定的實際效果，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的準確性，促進了企業(yè)的健康發(fā)展。對于工業(yè)自動化儀表來說，最明顯的優(yōu)勢是自動化程度高，具有較強的專業(yè)和技術(shù)，為使用自動化控制技術(shù)奠定了堅實的基礎。